「HEAD-FIRST」之观察者模式

摘要：这是一个设计模式系列本书所有案例均来自设计模式中文版地址欢迎大家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状态时它的所有依赖者都将会收到通知并自动更新观察者模式形容图设计谜题有一个气象观察站我们希望建立一个应用有三种布告板用于显示

这是一个设计模式系列,本书所有案例均来自「Head-First设计模式(中文版)」, Github地址, 欢迎大家 watch, star

定义了对象之间的一对多依赖,当一个对象改变状态时,它的所有依赖者都将会收到通知并自动更新.

观察者模式形容图

有一个气象观察站,我们希望建立一个应用,有三种布告板(用于显示不同的气象数据),当气象站获取到最新的测量数据时,我们希望三种布告板能实时更新.

类图设计

其中 WeatherData用于获取气象站最新测量数据(三个get方法),当数据更新时,会调用onChanged方法(不要管为什么,这是气象站内部逻辑).

代码实现

主题接口

interface Sublect
{
    public function registerObserver(Observer $observer);

    public function removeObserver();

    public function nitifyObservers();
}

主题对象 WeatherData

class WeatherData implements Sublect
{
    protected $observers = [];

    protected $pressure, $temperature, $humidity;

    public function registerObserver(Observer $observer)
    {
        if (array_search($observer, $this->observers) === false) {
            $this->observers[] = $observer;
        }
    }

    public function removeObserver()
    {
        if (($index = array_search($observer, $this->observers)) !== false) {
            unset($this->observers[$index]);
        }
    }

    public function nitifyObservers()
    {
        foreach ($this->observers as $observer) {
            $observer->update($this->getPressure(), $this->getTemperature(), $this->getHumidity());
        }
    }

    public function onChanged()
    {
        $this->nitifyObservers();
    }

    //获取最新气压
    public function getPressure()
    {
        return $this->pressure;
    }

    //获取最新温度
    public function getTemperature()
    {
        return $this->temperature;
    }

    //获取最新湿度
    public function getHumidity()
    {
        return $this->humidity;
    }

    //测试
    public function youNeedChanged()
    {
        $this->pressure = mt_rand(1, 99);
        $this->temperature = mt_rand(1, 99);
        $this->humidity = mt_rand(1, 99);

        $this->onChanged();
    }
}

观察者接口

interface Observer
{
    //气压/温度/湿度
    public function update($pressure, $temperature, $humidity);
}

显示面板接口

interface DisplayElement
{
    public function display();
}

观察者对象集

class CurrentConditionsDisplay implements Observer, DisplayElement
{
    protected $subject;

    protected $pressure, $temperature, $humidity;

    //这里为什么会保留 Subject 接口的引用是为了方便的 remove 及 registe
    public function __construct(Sublect $subject)
    {
        $this->subject = $subject;
        $this->subject->registerObserver($this);
    }

    public function update($pressure, $temperature, $humidity)
    {
        $this->pressure = $pressure;
        $this->temperature = $temperature;
        $this->humidity = $humidity;

        $this->display();
    }

    public function display()
    {
        echo "Current pressure: {$this->pressure}, Current temperature: {$this->temperature}";
    }
}

//其他两种布告板省略

测试

$weatherData = new WeatherData();

$display = new CurrentConditionsDisplay($weatherData);//把当前布告栏注册成为观察者
//$other = new OthersDisplay($weatherData);//把当前布告栏注册成为观察者
//$other = new OtherDisplay($weatherData);//把当前布告栏注册成为观察者

$weatherData->youNeedChanged();//气象站数据更新了会导致布告板实时更新
//Current pressure: 33, Current temperature: 46

我们知道,观察者总是被动的接受主题对象的推送,但有些场景下,我们希望观察者能主动的去获取数据;毕竟观察者数量这么多,主题对象不可能事先知道每个观察者需要的状态,并且也不会导致明明只需要一点点数据,却被迫收到一堆.

我们来重写设计上面的问题.

类图基本保持不变,只是在WeatherData类新增了setChanged方法并改变了Observer接口update签名.

重构后的主题接口

interface Sublect
{
    public function registerObserver(Observer $observer);
    public function removeObserver();
    public function nitifyObservers($args = null);
}

interface Observer
{
    public function update(Sublect $subject, $object = null);
}

重构后的主题对象

class WeatherData implements Sublect
{
    protected $observers = [];

    protected $pressure, $temperature, $humidity, $changed;

    public function nitifyObservers($args = null)
    {
        if ($this->changed) {
            foreach ($this->observers as $observer) {
                $observer->update($this, $args);
            }
            $this->changed = false;
        }
    }

    public function onChanged()
    {
        $this->setChanged();

        $this->nitifyObservers([
            "pressure" => $this->pressure,
            "temperature" => $this->temperature,
            "humidity" => $this->humidity,
        ]);
    }

    public function setChanged()//新增方法
    {
        $this->changed = true;
    }

    //其他方法保持不变
}

重构后的布告板对象

class CurrentConditionsDisplay implements Observer, DisplayElement
{
    protected $subject;

    protected $pressure, $temperature, $humidity;

    //这里为什么会保留 Subject 接口的引用是为了方便的 remove 及 registe
    public function __construct(Sublect $subject)
    {
        $this->subject = $subject;
        $this->subject->registerObserver($this);
    }

    public function update(Sublect $subject, $object = null)
    {
        if ($subject instanceof Sublect) {
            //你可以用 拉取 的形式获取最新数据
            $this->pressure = $subject->getPressure();
            $this->temperature = $subject->getTemperature();
            $this->humidity = $subject->getHumidity();

            //也可以从推送数据中获取
            $this->pressure = $object["pressure"];
            $this->temperature = $object["temperature"];
            $this->humidity = $object["humidity"];
        }


        $this->display();
    }

    public function display()
    {
        echo "Current pressure: {$this->pressure}, Current temperature: {$this->temperature}";
    }
}

为什么要加一个 setChanged 方法

setChanged 让你在更新观察者时,有更多的弹性,能更适当的通知观察者,比方说,如果没有setCanged方法,气象站温度变化十分之一度时,都会通知所有观察者,你肯定不想让这么频繁的更新吧.我们可以控制温度变化达到一度时,调用setChanged,进行有效的更新.