Head First设计模式——观察者模式
前言： 这篇文章365bet体育在线们以Head First设计模式中讲解的气象站为例，通过它的案列进行学分析和编码(C#)测试，并归纳总结出观察者模式。
1、气象监测案列，错误示范实现
一个气象站，分别有三个装置：温度感应装置，湿度感应装置，气压感应装置。WeathData对象跟踪气象站数据，WeathData有MeasurmentsChanged()方法，当感应装置数据变化后就会调用MeasurmentsChanged对使用改数据的用户进行数据更新。目前需求是要三个布告板，分别是目前气象数据状况布告板(CurrentConditionDisply)、气象数据统计布告板(StaisticsDisply)、天气预报布告板(ForcastDisply)。三块布告板都是需要接收气象站数据，然后按需展示到布告板上。针对这个需求365bet体育在线们可以如下方式实现：
public class WeatherData(){
private float Temperature{get;set;}
private float Humidity{get;set;}
private float Pressure{get;set;}
public void MeasurmentsChanged(){
CurrentConditionDisply.Update(Temperature,Humidity,Pressure);
StaisticsDisply.Update(Temperature,Humidity,Pressure);
ForcastDisply.Update(Temperature,Humidity,Pressure);
}
}
public class CurrentConditionDisply{
public void Update(float temperature,float humidity,float Pressure){
//更新公布数据
}
}
public class StaisticsDisply{
public void Update(float temperature,float humidity,float Pressure){
//更新统计数据
}
}
public class ForcastDisply{
public void Update(float temperature,float humidity,float Pressure){
//更新天气预报
}
}
WeatherData是数据跟踪对象，当气象站数据变化时用MeasurmentsChanged方法来依次调用三块布告板的Update方法更新气象数据。按照这种设计能实现目前需求，但是如果新加入365体育投注布告板或者删除一个布告板，那么365bet体育在线们需要去修改MeasurmentsChanged方法新增或者删除代码，这就会造成后期的维护扩展问题。这个例子暴露的问题：
1、365bet体育在线们是针对实现编程，而非针对接口。
2、对于365体育投注新的布告板，365bet体育在线们都得修改代码。
3、无法在运行时动态地增加或者删除布告板。
4、未封装改变的部分，违反了对修改关闭，对扩展开放原则。
2、使用观察者模式解耦
由1的实现和带来的问题以及它的场景365bet体育在线们可以使用设计模式中的观察者模式很好的满足这一需求，且后面的维护扩展都很方便。首先365bet体育在线们先了解观察者模式
观察者模式：定义了对象之间的一对多依赖，当一个对象改变时，他的所有依赖都会收到通知并自动更新。
订阅报纸就是典型的观察者模式，出版社即为主题（subject），订阅者即是观察者（observer）,当有新报纸时，报社就会派人送新报纸到订阅了该报纸的读者手上。365bet体育在线们通过观察者模式类图进行理解365bet体育在线记忆，然后365bet体育在线们再对之前的气象站进行观察者模式封装修改。
3、利用观察者模式改进气象站
按照观察者模式365bet体育在线们需要定义一个主题接口Subject，WeatherData作为具体的主题类继承接口Subject，实现注册移除通知观察者接口。定义Observer接口，其他三块布告板继承Observer实现自己的更新数据方法Update。
/// <summary>
/// 主题
/// </summary>
public interface Subject
{
public void RegisterObserver(Observer o);
public void RemoveObserver(Observer o);
public void NotifyObserver();
}
/// <summary>
/// 具体主题(气象站)
/// </summary>
public class WeatherData : Subject
{
private List<Observer> observers;
private float Temperature { get; set; }
private float Humidity { get; set; }
private float Pressure { get; set; }
public WeatherData()
{
observers = new List<Observer>();
}
public void RegisterObserver(Observer o)
{
observers.Add(o);
}
public void RemoveObserver(Observer o)
{
observers.Remove(o);
}
//通知观察者
public void NotifyObserver()
{
foreach (var o in observers)
{
o.Update(Temperature, Humidity, Pressure);
}
}
public void MeasurmentsChanged()
{
NotifyObserver();
}
//数据变化
public void SetMeasurments(float temperature, float humidity, float pressure)
{
Temperature = temperature;
Humidity = humidity;
Pressure = pressure;
MeasurmentsChanged();
}
}
/// <summary>
/// 订阅者
/// </summary>
public interface Observer
{
void Update(float temperature, float humidity, float pressure);
}
public class CurrentConditionDisply : Observer
{
private Subject weatherData;
public CurrentConditionDisply(Subject weatherData)
{
this.weatherData = weatherData;
weatherData.RegisterObserver(this);
}
public void Update(float temperature, float humidity, float pressure)
{
Console.WriteLine($"当前情况布告板:{temperature},{humidity},{pressure}");
}
}
public class StaisticsDisply : Observer
{
private Subject weatherData;
public StaisticsDisply(Subject weatherData)
{
this.weatherData = weatherData;
weatherData.RegisterObserver(this);
}
public void Update(float temperature, float humidity, float pressure)
{
Console.WriteLine($"统计数据布告板:{temperature},{humidity},{pressure}");
}
}
public class ForcastDisply : Observer
{
private Subject weatherData;
public ForcastDisply(Subject weatherData)
{
this.weatherData = weatherData;
weatherData.RegisterObserver(this);
}
public void Update(float temperature, float humidity, float pressure)
{
Console.WriteLine($"天气预报布告板:{temperature},{humidity},{pressure}");
}
}
对使用了观察者模式的气象站进行测试，当数据变化的时候就会自动通知观察者并更新数据，也可以灵活的添加移除观察者而不用去具体的实现里面修改代码。
static void Main(string[] args)
{
WeatherData weatherData = new WeatherData();
CurrentConditionDisply currentConditionDisply = new CurrentConditionDisply(weatherData);
StaisticsDisply staisticsDisply = new StaisticsDisply(weatherData);
ForcastDisply forcastDisply = new ForcastDisply(weatherData);
weatherData.SetMeasurments(30, 65, 30.5F);
Console.WriteLine("---------------移除订阅者-----------");
weatherData.RemoveObserver(currentConditionDisply);
weatherData.SetMeasurments(31,55,20);
Console.WriteLine("---------------添加订阅者-----------");
weatherData.RegisterObserver(currentConditionDisply);
weatherData.SetMeasurments(30, 55, 30.5F);
Console.ReadKey();
}
