设计模式之观察者模式（气象站案例）

设计模式之观察者模式（气象站案例）

气象监测的应用概况

三个部分：
气象站：获取气象数据的物理装置。
WeatherData对象：a.获取来自气象站的数据. b.更新布告板.
布告板:显示天气状况.

WeatherData对象中含有的函数:
getTemperature();
getHumidity();
getPressure();
measurementsChanged();

我们的任务即是实现measurementsChanged()函数，好让它更新天气状况信息给布告板。

倘若我们采用下面方式：

void measurementsChanged(){float temp = getTemperature();
float humidity = getHumidity();
float pressure = getPressure();currentConditionsDisplay.update(temp,humidity,pressure);
statisticsDisplay.update(temp,humidity,pressure);
forecastDisplay.update(temp,humidity,pressure);
}

有什么缺点？
1.我们是针对具体实现编程，而非针对接口。
2.对于每个布告板，我们都得修改代码。
3.我们无法在运行时动态的增加（或删除）布告板。
4.布告板没有实现一个共同的接口。
5.我们尚未封装改变的部分。
6.我们侵犯了WeatherDate类的封装。

从而我们引出了一个新的设计模式-观察者模式！

观察者模式：定义了对象之间的一对多依赖，这样一来，当一个对象改变状态时，它的所有依赖者都会收到通知并自动更新。

类图如下：

利用观察者模式，主题是具有状态的对象，并且可以控制这些状态。也就是说，有“一个”具有状态的主题。另一方面，观察者使用这些状态，虽然这些状态并不属于他们。有许多的观察者，依赖主题来告诉他们状态何时改变了。这就产生了一个关系：“一个”主题对“多个”观察者的关系。

主题是真正拥有数据的人，观察者是主题的依赖着，在数据变化时更新，这样比起让许多对象控制同一份数据来，可以得到更干净的OO(面向对象)设计。

可见观察者模式提供了一种对象设计，让主题和观察者之间松耦合。
即关于观察者的一切，主题只知道观察者实现了某个接口（也就是Observer接口）。主题并不需要知道观察者的具体类是谁，做了些什么或其他任何细节。

设计原则：为了交互对象之间的松耦合设计而努力。
松耦合的设计之所以能让我们建立有弹性的OO系统，能够应对变化，是因为对象之间的相互依赖降到了最低。

设计气象站：

实现代码如下：

#include<iostream>
#include <list>
using namespace std;
class Observer
{
public:virtual void update(float temp,float humidity,float pressure)=0;
};
class DisplayElement
{
public:virtual void display()=0;
};
class Subject
{
public:virtual void RegisterObserver(Observer *o)=0;//纯虚函数的访问必须是定义一个指针对象，否则出错编译virtual void RemoveObserver(Observer *o)=0;virtual void NotifyObeserver()=0;
};
class WeatherData:public Subject
{
private:list<Observer*> observer;//这也是为什么要定义list类型为指针类型，因为要根据纯虚函数实现多态。float temperature;float humidity;float pressure;
public:WeatherData(){}virtual ~WeatherData(){}void RegisterObserver(Observer* o){observer.push_back(o);}void RemoveObserver(Observer* o){ve(o);}void NotifyObeserver(){list<Observer*>::iterator it=observer.begin();for (; it!&#d(); ++it){(*it)->update(temperature,humidity,pressure);}}void measurementsChanged(){NotifyObeserver();}void setMeasurements(float temperature,float humidity,float pressure){this->temperature=temperature;this->humidity=humidity;this->pressure=pressure;measurementsChanged();}
};
class CurrentConditionDisplay:public Observer,public DisplayElement
{
private:float temperture;float humidity;Subject* weatherDate;
public:CurrentConditionDisplay(Subject* weatherDate){this->weatherDate=weatherDate;weatherDate->RegisterObserver(this);//weatherDate->RemoveObserver(this);}void update(float temp,float humidity,float pressure){this->temperture=temp;this->humidity=humidity;display();}void display(){cout<<"Current Condition: "<<temperture<<"F degress and humidity %"<<humidity<<endl;}
};
class StatisticsDisplay:public Observer,public DisplayElement
{
private:float temperture;float humidity;float pressure;Subject* weatherDate;
public:StatisticsDisplay(Subject* weatherDate){this->weatherDate=weatherDate;weatherDate->RegisterObserver(this);}void update(float temp,float humidity,float pressure){this->temperture=temp;this->humidity=humidity;this->pressure=pressure;display();}void display(){cout<<"StatisticsDisplay: "<<temperture<<"F degress "<<"and pressure "<<pressure<<" and humidity %"<<humidity<<endl;}
};
int main()
{WeatherData *weatherDate=new WeatherData();CurrentConditionDisplay *currentDisplay=new CurrentConditionDisplay(weatherDate);//此处为了实际传入weatherDate来调用类weather而用StatisticsDisplay *statisticsDisplay=new StatisticsDisplay(weatherDate);weatherDate->setMeasurements(80,65,30.4f);weatherDate->setMeasurements(82,70,29.2f);weatherDate->setMeasurements(78,90,29.2f);delete weatherDate;delete currentDisplay;delete statisticsDisplay;return 0;
}