Head First设计模式——观察者模式

1、气象监测应用，错误示范

有一个气象站，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。目前需求是要三个布告板，分别是气象数据状况(CurrentConditionDisply)，气象统计(StaisticsDisply),天气预报(ForcastDisply)用来显示各种的数据。按照这个需求我们可以设计出如下方式

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
    }
}

按照如上设计也能实现目前需求，但是如果新加入一种布告板或者删除一个布告板，那么我们需要去求改MeasurmentsChanged方法。

此例子带来的问题：

1、我们是针对实现编程，而非争对接口。

2、对于每个新的布告板，我们都得修改代码。

3、无法在运行是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。

2、使用观察者模式解耦

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。这里先给出订阅模式类图，然后我们再对之前的气象站进行观察者模式封装。

3、利用观察者模式改进气象站

按照观察者模式进行设计和改进气象站代码并测试

    /// <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}");
        }
    }

测试结果：