观察者模式：解锁 HEAD-FIRST 之谜

见解分享

2023-10-18 19:24:43

引言

在软件开发领域，设计模式是反复出现的代码结构，旨在解决常见编程问题。观察者模式就是这样一种模式，它允许对象订阅其他对象（主题）的事件并对其状态变化做出反应。

HEAD-FIRST 中的观察者模式

为了生动地展示观察者模式，HEAD-FIRST 使用了一个气象站的示例。气象站获取最新的测量数据，这些数据通过三个布告板实时显示。

关键概念

主题： 气象站，它管理观察者并通知他们状态变化。
观察者： 布告板，它们订阅了主题并对状态变化做出反应。
订阅/退订： 观察者可以订阅和退订主题。
通知： 当主题状态改变时，它通知所有订阅的观察者。

优势

观察者模式提供了许多优势：

松散耦合： 观察者和主题是松散耦合的，允许它们独立更改。
可扩展性： 很容易添加新的观察者，而无需更改主题或其他观察者。
可观察性： 观察者模式允许调试状态变化，使其更容易理解应用程序的行为。

实际应用

观察者模式广泛用于各种应用程序中，包括：

GUI 编程：更新多个窗口上的数据。
事件处理：监听应用程序事件并做出响应。
数据绑定：在模型和视图之间保持数据同步。

实现指南

要实现观察者模式，需要遵循以下步骤：

定义一个主题接口，它声明了通知观察者的方法。
创建一个具体主题类，它实现主题接口并管理观察者。
定义一个观察者接口，它声明了对主题状态变化做出反应的方法。
创建具体观察者类，它实现观察者接口并执行所需的操作。
主题将观察者注册为订阅者。
当主题状态更改时，它通知所有订阅的观察者。

代码示例

// 主题接口
interface Subject {
    void registerObserver(Observer o);
    void removeObserver(Observer o);
    void notifyObservers();
}

// 具体主题
class WeatherData implements Subject {
    private List<Observer> observers;
    private float temperature;
    private float humidity;
    private float pressure;

    public void registerObserver(Observer o) {
        observers.add(o);
    }

    public void removeObserver(Observer o) {
        observers.remove(o);
    }

    public void notifyObservers() {
        for (Observer o : observers) {
            o.update(temperature, humidity, pressure);
        }
    }

    // 设置新测量数据并通知观察者
    public void setMeasurements(float temperature, float humidity, float pressure) {
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        this.pressure = pressure;
        notifyObservers();
    }
}

// 观察者接口
interface Observer {
    void update(float temperature, float humidity, float pressure);
}

// 具体观察者
class CurrentConditionsDisplay implements Observer {
    private float temperature;
    private float humidity;

    public void update(float temperature, float humidity, float pressure) {
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        display();
    }

    private void display() {
        System.out.println("Current conditions: " + temperature + "F degrees and " + humidity + "% humidity");
    }
}