正文
一、定义
观察者模式定义了对象之间的一对多依赖，这样一来，当一个对象改变状态时，它的所有依赖者都会收到通知并自动更新。
要点：
观察者模式定义了对象之间一对多的关系。观察者模式让主题（可观察者）和观察者之间松耦合。主题对象管理某些数据，当主题内的数据改变时，会以某种形式通知观察者。观察者可以订阅（注册）主题，以便在主题数据改变时能收到更新。观察者如果不想收到主题的更新通知，可以随时取消订阅（注册）。
二、实现步骤
1、创建主题父类/接口
主题父类/接口主要提供了注册观察者、移除观察者、通知观察者三个方法。
/**
* 主题
*/
public class Subject {
/**
* 观察者列表
*/
private ArrayList<Observer> observers;
public Subject() {
observers = new ArrayList<>();
}
/**
* 注册观察者
*/
public void registerObserver(Observer o) {
observers.add(o);
}
/**
* 移除观察者
*/
public void removeObserver(Observer o) {
observers.remove(o);
}
/**
* 通知所有观察者,并推送数据（也可以不推送数据，而是由观察者过来拉取数据）
*/
public void notifyObservers(Object data) {
for (Observer o : observers) {
o.update(data);
}
}
}
2、创建观察者接口
观察者接口主要提供了更新方法，以供主题通知观察者时调用。
/**
* 观察者接口
*/
public interface Observer {
/**
* 根据主题推送的数据进行更新操作
*/
public void update(Object data);
}
3、创建具体的主题，并继承主题父类/实现主题接口
/**
* 主题A
*/
public class SubjectA extends Subject {
/**
* 主题数据
*/
private String data;
public String getData() {
return data;
}
public void setData(String data) {
this.data = data;
// 数据发生变化时，通知观察者
notifyObservers(data);
}
}
4、创建具体的观察者，并实现观察者接口
通过观察者类的构造函数，注册成为主题的观察者。
（1）观察者 A
/**
* 观察者A
*/
public class ObserverImplA implements Observer {
private Subject subject;
public ObserverImplA(Subject subject) {
// 保存主题引用，以便后续取消注册
this.subject = subject;
// 注册观察者
subject.registerObserver(this);
}
@Override
public void update(Object data) {
System.out.println("Observer A：" + data.toString());
}
}
（2）观察者 B
/**
* 观察者B
*/
public class ObserverImplB implements Observer {
private Subject subject;
public ObserverImplB(Subject subject) {
// 保存主题引用，以便后续取消注册
this.subject = subject;
// 注册观察者
subject.registerObserver(this);
}
@Override
public void update(Object data) {
System.out.println("Observer B：" + data.toString());
}
}
5、使用主题和观察者对象
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 主题
SubjectA subject = new SubjectA();
// 观察者A
ObserverImplA observerA = new ObserverImplA(subject);
// 观察者B
ObserverImplB observerB = new ObserverImplB(subject);
// 模拟主题数据变化
subject.setData("I'm Batman!!!");
subject.setData("Why so serious...");
}
}
三、举个栗子
1、背景
你的团队刚刚赢得一纸合约，负责建立 Weather-O-Rama 公司的下一代气象站——Internet 气象观测站。
该气象站建立在 WeatherData 对象上，由 WeatherData 对象负责追踪目前的天气状况（温度、湿度、气压）。并且具有三种布告板，分别显示目前的状况、气象统计以及简单的预报。当 WeatherData 对象获得最新的测量数据时，三种布告板必须实时更新。
并且，这是一个可扩展的气象站，Weather-O-Rama 气象站希望公布一组 API，好让其他开发人员可以写出自己的气象布告板，并插入此应用中。
2、实现
（1）创建主题父类
/**
* 主题
*/
public class Subject {
/**
* 观察者列表
*/
private ArrayList<Observer> observers;
public Subject() {
observers = new ArrayList<>();
}
/**
* 注册观察者
*/
public void registerObserver(Observer o) {
observers.add(o);
}
/**
* 移除观察者
*/
public void removeObserver(Observer o) {
observers.remove(o);
}
/**
* 通知所有观察者，并推送数据
*/
public void notifyObservers(float temperature, float humidity, float pressure) {
for (Observer o : observers) {
o.update(temperature, humidity, pressure);
}
}
}
（2）创建观察者接口
/**
* 观察者接口
*/
public interface Observer {
/**
* 更新观测值
*/
public void update(float temperature, float humidity, float pressure);
}
（3）创建气象数据类，并继承主题父类
/**
* 气象数据
*/
public class WeatherData extends Subject {
/**
* 温度
*/
private float temperature;
/**
* 湿度
*/
private float humidity;
/**
* 气压
*/
private float pressure;
public void measurementsChanged() {
// 观测值变化时，通知所有观察者
notifyObservers(temperature, humidity, pressure);
}
/**
* 设置观测值（模拟观测值变化）
*/
public void setMeasurements(float temperature, float humidity, float pressure) {
this.temperature = temperature;
this.humidity = humidity;
this.pressure = pressure;
measurementsChanged();
}
}
（4）创建布告板，并实现观察者接口
/**
* 目前状态布告板
*/
public class CurrentConditionsDisplay implements Observer {
private Subject weatherData;
private float temperature;
private float humidity;
public CurrentConditionsDisplay(Subject weatherData) {
this.weatherData = weatherData;
// 注册观察者
weatherData.registerObserver(this);
}
@Override
public void update(float temperature, float humidity, float pressure) {
this.temperature = temperature;
this.humidity = humidity;
display();
}
public void display() {
System.out.println("Current conditions：" + temperature + "F degress and " + humidity + "% humidity");
}
}
/**
* 统计布告板
*/
public class StatisticsDisplay implements Observer {
private Subject weatherData;
private ArrayList<Float> historyTemperatures;
public StatisticsDisplay(Subject weatherData) {
this.weatherData = weatherData;
// 注册观察者
weatherData.registerObserver(this);
historyTemperatures = new ArrayList<>();
}
@Override
public void update(float temperature, float humidity, float pressure) {
this.historyTemperatures.add(temperature);
display();
}
public void display() {
if (historyTemperatures.isEmpty()) {
return;
}
Collections.sort(historyTemperatures);
float avgTemperature = 0;
float maxTemperature = historyTemperatures.get(historyTemperatures.size() - 1);
float minTemperature = historyTemperatures.get(0);
float totalTemperature = 0;
for (Float temperature : historyTemperatures) {
totalTemperature += temperature;
}
avgTemperature = totalTemperature / historyTemperatures.size();
System.out.println("Avg/Max/Min temperature：" + avgTemperature + "/" + maxTemperature + "/" + minTemperature);
}
}
/**
* 预测布告板
*/
public class ForecastDisplay implements Observer {
private Subject weatherData;
private float temperature;
private float humidity;
private float pressure;
public ForecastDisplay(Subject weatherData) {
this.weatherData = weatherData;
// 注册观察者
weatherData.registerObserver(this);
}
@Override
public void update(float temperature, float humidity, float pressure) {
this.temperature = temperature;
this.humidity = humidity;
this.pressure = pressure;
display();
}
public void display() {
System.out.println("Forecast：waiting for implementation...");
}
}
（5）测试
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 气象数据
WeatherData weatherData = new WeatherData();
// 目前状态布告板
CurrentConditionsDisplay currentConditionsDisplay = new CurrentConditionsDisplay(weatherData);
// 统计布告板
StatisticsDisplay statisticsDisplay = new StatisticsDisplay(weatherData);
// 预测布告板
ForecastDisplay forecastDisplay = new ForecastDisplay(weatherData);
// 模拟气象观测值变化
weatherData.setMeasurements(80, 65, 30.4F);
weatherData.setMeasurements(82, 70, 29.2F);
weatherData.setMeasurements(78, 90, 29.2F);
}
}
