观察者模式详解与应用

“设计模式37-78页主要讲解了观察者（Observer）模式，这是一种在对象之间定义了一对多依赖关系的模式，使得当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。在Java JDK中，观察者模式被广泛应用，提供了松耦合的解决方案。” 观察者模式是一种行为设计模式，它允许你定义一个订阅机制，可以在对象状态改变时通知多个“观察”该对象的其他对象。这种模式的核心思想是发布-订阅，即发布者（被观察者）不直接与订阅者（观察者）交互，而是通过一个中间媒介（通常是一个事件队列或调度器）进行通信。 在提供的描述中，提到了一个名为Weather-O-Rama的气象站项目，该项目需要建立一个互联网气象观测站，其中包含一个WeatherData对象来跟踪当前的天气状况（如温度、湿度、气压）。当WeatherData对象接收到新的测量数据时，需要有三个不同的布告板实时更新显示。此外，系统需要提供一个API，以便其他开发者能够创建自定义的气象布告板并集成到应用中。这种需求正好体现了观察者模式的应用，WeatherData对象作为被观察者，而各个布告板则作为观察者。 在实现观察者模式时，通常会定义两个接口：一个是`Subject`（主题或被观察者），另一个是`Observer`（观察者）。`Subject`接口包含添加、删除观察者的方法以及通知所有观察者的接口。`Observer`接口则定义了当被观察者状态变化时，观察者应如何响应。在Java中，`java.util.Observable`类和`java.util.Observer`接口就提供了这样的功能。 在Weather-O-Rama气象站项目中，WeatherData对象将实现`Subject`接口，当其内部状态（如天气数据）发生变化时，会调用`notifyObservers()`方法来通知所有注册的观察者。各个布告板则实现`Observer`接口，当接收到通知时，它们会更新自身的显示内容。 这种设计使得系统具有很好的扩展性，因为新的布告板可以通过实现`Observer`接口并注册到WeatherData对象上来轻松添加。同时，由于观察者和被观察者之间的耦合度较低，WeatherData对象的改变不会直接影响到布告板的实现，反之亦然，这符合面向对象设计原则中的开闭原则。 观察者模式在Weather-O-Rama气象站项目中起到了关键作用，它提供了动态维护对象之间依赖关系的能力，使得系统更加灵活、可扩展，并保持了组件间的低耦合性。这种模式在许多需要实时更新和事件处理的场景中都非常有用，例如UI界面的实时刷新、消息推送系统等。