《Head First 设计模式》第二章 - 笔记

本书是本人写的设计模式的笔记，写下核心要点，如果你掌握过设计模式，想快速阅读本书内容，这个笔记适合你阅读。如果你是新手，有 java 基础和 oo 设计原则基础，你适合跟我一样从零阅读本书。

第一章观察者模式

报社的发布和订阅与观察者模式工作原理相似，报社发布报纸，个体户订阅报纸。

发布+订阅 = 观察者模式

在观察者模式中，发布叫做主题，订阅叫做观察者。如下图

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，它的所有依赖者都会自动收到通知。

来看类图

设计原则之一松耦合

松耦合：主题只知道观察者实现了某个接口，主题不知道观察者的具体类是谁，任何时候我们都可以增加新的观察者，因为主题唯一依赖的东西是一个实现Observer接口的对象列表，运行时还可以用新的观察者替代现有的观察者，新的观察者出现主题

代码不需要更改。观察者随意变化，又具有很好的封装性。主题与观察者之间是松耦合，因为改变主题或观察者的任意一方，都不会影响到另一方。

设计

设计气象站

代码实现

更好的代码阅读可访问本人github:GitHub - FencyJay/head-frist-design-pattern: 《Head First 设计模式》笔记以及书本实例

主题接口

java 复制代码

/**
 * 气象站主题接口
 *
 * @Author fency
 * @Date 2025/5/19 15:52
 * @Version 1.0
 */

public interface Subject {
    void registerObserver(Observer observer);

    void removeObserver(Observer observer);

    void notifyObservers();
}

观察者接口

为了遵循单一职责原则 （SRP）和 接口隔离原则（ISP），观察者模式中的职责分为两个接口

Observer 接口只负责接收主题（Subject）推送的状态更新（update(...)）。
DisplayElement 接口只负责定义展示行为（display()）。

这个设计也体现出松耦合，当你仅仅实现DispalyElemnt时，你的具体类就是一个简单的气象展示对象，没有推送功能。

java 复制代码

/**
 * 气象站观察者接口
 *
 * @Author fency
 * @Date 2025/5/19 15:53
 * @Version 1.0
 */

public interface Observer {
    void update(float temperature, float humidity, float pressure);
}

java 复制代码

/**
 * 气象站显示元素接口
 *
 * @Author fency
 * @Date 2025/5/19 15:54
 * @Version 1.0
 */

public interface DisplayElement {
    void display();
}

主题接口实现

java 复制代码

/**
 * 气象站主题类
 * 
 * @Author fency
 * @Date 2025/5/19 15:55
 * @Version 1.0
 */

public class WeatherData implements Subject{

    private ArrayList observers;
    private float temperature;
    private float humidity;
    private float pressure;

    public WeatherData(){
        observers = new ArrayList();
    }

    @Override
    public void registerObserver(Observer o) {
        observers.add(o);
    }

    @Override
    public void removeObserver(Observer o) {
        int i = observers.indexOf(o);
        if (i >= 0) {
            observers.remove(i);
        }
    }

    @Override
    public void notifyObservers() {
        for (int i = 0; i <observers.size(); i++) {
            Observer observer = (Observer) observers.get(i);
            observer.update(temperature, humidity, pressure);
        }
    }

    public void measurementsChanged() {
        notifyObservers();
    }

    public void setMeasurements(float temperature, float humidity, float pressure) {
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        this.pressure = pressure;
        measurementsChanged();
    }

}

观察者实现类

java 复制代码

/**
 * 当前气象状况
 *
 * @Author fency
 * @Date 2025/5/19 16:00
 * @Version 1.0
 */

public class CurrentConditionsDisplay implements Observer,DisplayElement{

    private float temperature;
    private float humidity;
    private Subject weatherData;

    public CurrentConditionsDisplay(Subject weatherData){
        this.weatherData = weatherData;
        weatherData.registerObserver(this);
    }


    @Override
    public void update(float temperature, float humidity, float pressure) {
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        display();
    }

    @Override
    public void display() {
        System.out.println("Current conditions: " + temperature + "F degrees and " + humidity + "% humidity");
    }
}

java 复制代码

/**
 * 统计气象信息
 *
 * @Author fency
 * @Date 2025/5/19 16:10
 * @Version 1.0
 */

public class StatisticsDisplay implements Observer,DisplayElement{

    private float temperature;
    private float humidity;
    private float pressure;
    private Subject weatherData;

    public StatisticsDisplay(Subject weatherData){
        this.weatherData = weatherData;
        weatherData.registerObserver(this);
    }

    @Override
    public void update(float temperature, float humidity, float pressure) {
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        this.pressure = pressure;
        display();
    }

    @Override
    public void display() {
        System.out.println("Statistics conditions: " + temperature + "F degrees and " + humidity + "% humidity" + " and " + pressure + " pressure");

    }

}

我对观察者模式的理解：

解耦

Subject（主题／被观察者） ：定义注册、移除、通知观察者的接口。在示例中，由 WeatherData 实现。
Observer（观察者） ：定义 update(...) 方法，当主题状态改变时被调用。各显示器类（CurrentConditionsDisplay、StatisticsDisplay 等）都实现了它。

扩展性

只要实现了 Observer 和 DisplayElement 接口，就可以随时新增新的显示板块（比如手机端显示、图表显示等），无需改动已有代码，符合"开闭原则"。

优点

松耦合：主题只知道观察者接口，反之亦然，双方不直接依赖具体类；
灵活可扩展：可动态增删观察者、添加新观察者类型；
职责单一：主题负责管理数据和通知，观察者专注于如何响应和展示。

《Head First 设计模式》第二章 - 笔记

第一章 观察者模式

设计

代码实现

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