本文将介绍java设计模式之观察者模式
案例引入
天气预报项目需求,具体要求如下：
1) 气象站可以将每天测量到的温度，湿度，气压等等以公告的形式发布出去(比如 发布到自己的网站或第三方)。 2) 需要设计开放型API，便于其他第三方也能接入气象站获取数据。 3) 提供温度、气压和湿度的接口 4) 测量数据更新时，要能实时的通知给第三方。
天气预报设计方案1-普通方案
WeatherData类 通过对气象站项目的分析，可以初步设计出一个WeatherData类 说明:
1) 通过getXxx方法，可以让第三方接入，并得到相关信息.
2) 当数据有更新时，气象站通过调用dataChange() 去更新数据，当第三方再次获取时，就能得到最新数据，当然也可以推送。
CurrentConditions(当前的天气情况) 可以理解成是气象局的网站 //推送
代码实现：
package observer;/* <---这是包名
-*- coding:utf-8 -*-
作者：bob-coding
日期：2022年10月22日9:54
敲码百遍，其意多见！！冲冲冲！！！*/
public class Observer {
public static void main(String[] args) {
//创建接入方 currentConditions
CurrentConditions currentConditions = new CurrentConditions();
//创建 WeatherData 并将 接入方 currentConditions 传递到 WeatherData中
WeatherData weatherData = new WeatherData(currentConditions);
//更新天气情况
weatherData.setData(30, 150, 40);
//天气情况变化
System.out.println("============天气情况变化=============");
weatherData.setData(40, 160, 20);
}
}
/**
* 类是核心
* 1. 包含最新的天气情况信息
* 2. 含有 CurrentConditions 对象
* 3. 当数据有更新时，就主动的调用 CurrentConditions对象update方法(含 display), 这样他们（接入方）就看到最新的信息
* @author Administrator
*
*/
class WeatherData {
private float temperatrue;
private float pressure;
private float humidity;
private CurrentConditions currentConditions;
//加入新的第三方
public WeatherData(CurrentConditions currentConditions) {
this.currentConditions = currentConditions;
}
public float getTemperature() {
return temperatrue;
}
public float getPressure() {
return pressure;
}
public float getHumidity() {
return humidity;
}
public void dataChange() {
//调用 接入方的 update
currentConditions.update(getTemperature(), getPressure(), getHumidity());
}
//当数据有更新时，就调用 setData
public void setData(float temperature, float pressure, float humidity) {
this.temperatrue = temperature;
this.pressure = pressure;
this.humidity = humidity;
//调用dataChange， 将最新的信息 推送给 接入方 currentConditions
dataChange();
}
}
/**
* 显示当前天气情况（可以理解成是气象站自己的网站）
* @author Administrator
*
*/
class CurrentConditions {
// 温度，气压，湿度
private float temperature;
private float pressure;
private float humidity;
//更新 天气情况，是由 WeatherData 来调用，我使用推送模式
public void update(float temperature, float pressure, float humidity) {
this.temperature = temperature;
this.pressure = pressure;
this.humidity = humidity;
display();
}
//显示
public void display() {
System.out.println("***Today mTemperature: " + temperature + "***");
System.out.println("***Today mPressure: " + pressure + "***");
System.out.println("***Today mHumidity: " + humidity + "***");
}
}
问题分析
1) 其他第三方接入气象站获取数据的问题
2) 无法在运行时动态的添加第三方
3) 违反ocp原则=>观察者模式 //在WeatherData中，当增加一个第三方，都需要创建一个对应的第三方的公告板 对象，并加入到dataChange, 不利于维护，也不是动态加入 public void dataChange() { currentConditions.update(getTemperature(), getPressure(), getHumidity()); }
观察者模式(Observer)原理
案例引入
观察者模式类似订牛奶业务
1) 奶站/气象局：Subject
2) 用户/第三方网站：Observer
Subject：登记注册、移除和通知
1) registerObserver 注册
2) removeObserver 移除
3) notifyObservers() 通知所有的注册的用户，根据不同需求，可以是更新数据，让用 户来取，也可能是实施推送，看具体需求定
Observer：接收输入
观察者模式：对象之间多对一依赖的一种设计方案，被依赖的对象为Subject， 依赖的对象为Observer，Subject通知Observer变化,比如这里的奶站是 Subject，是1的一方。用户时Observer，是多的一方。
观察者模式解决天气预报需求
思路分析图解(类图)
观察者模式的好处
1) 观察者模式设计后，会以集合的方式来管理用户(Observer)，包括注册，移除 和通知。
2) 这样，我们增加观察者(这里可以理解成一个新的公告板)，就不需要去修改核 心类WeatherData不会修改代码，遵守了ocp原则。
代码实现
package observerimprove;/* <---这是包名
-*- coding:utf-8 -*-
作者：bob-coding
日期：2022年10月22日11:40
敲码百遍，其意多见！！冲冲冲！！！*/
import java.util.ArrayList;
public class ObserverImprove {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
//创建一个WeatherData
WeatherData weatherData = new WeatherData();
//创建观察者
CurrentConditions currentConditions = new CurrentConditions();
BaiduSite baiduSite = new BaiduSite();
//注册到weatherData
weatherData.registerObserver(currentConditions);
weatherData.registerObserver(baiduSite);
//测试
System.out.println("通知各个注册的观察者, 看看信息");
weatherData.setData(10f, 100f, 30.3f);
weatherData.removeObserver(currentConditions);
//测试
System.out.println();
System.out.println("通知各个注册的观察者, 看看信息");
weatherData.setData(10f, 100f, 30.3f);
}
}
class BaiduSite implements Observer {
// 温度，气压，湿度
private float temperature;
private float pressure;
private float humidity;
// 更新 天气情况，是由 WeatherData 来调用，我使用推送模式
@Override
public void update(float temperature, float pressure, float humidity) {
this.temperature = temperature;
this.pressure = pressure;
this.humidity = humidity;
display();
}
// 显示
public void display() {
System.out.println("===百度网站====");
System.out.println("***百度网站 气温 : " + temperature + "***");
System.out.println("***百度网站 气压: " + pressure + "***");
System.out.println("***百度网站 湿度: " + humidity + "***");
}
}
class CurrentConditions implements Observer {
// 温度，气压，湿度
private float temperature;
private float pressure;
private float humidity;
// 更新 天气情况，是由 WeatherData 来调用，我使用推送模式
@Override
public void update(float temperature, float pressure, float humidity) {
this.temperature = temperature;
this.pressure = pressure;
this.humidity = humidity;
display();
}
// 显示
public void display() {
System.out.println("***Today mTemperature: " + temperature + "***");
System.out.println("***Today mPressure: " + pressure + "***");
System.out.println("***Today mHumidity: " + humidity + "***");
}
}
/**
* 类是核心
* 1. 包含最新的天气情况信息
* 2. 含有 观察者集合，使用ArrayList管理
* 3. 当数据有更新时，就主动的调用 ArrayList, 通知所有的（接入方）就看到最新的信息
* @author Administrator
*
*/
class WeatherData implements Subject {
private float temperatrue;
private float pressure;
private float humidity;
//观察者集合
private ArrayList<Observer> observers;
//加入新的第三方
public WeatherData() {
observers = new ArrayList<Observer>();
}
public float getTemperature() {
return temperatrue;
}
public float getPressure() {
return pressure;
}
public float getHumidity() {
return humidity;
}
public void dataChange() {
//调用 接入方的 update
notifyObservers();
}
//当数据有更新时，就调用 setData
public void setData(float temperature, float pressure, float humidity) {
this.temperatrue = temperature;
this.pressure = pressure;
this.humidity = humidity;
//调用dataChange， 将最新的信息 推送给 接入方 currentConditions
dataChange();
}
//注册一个观察者
@Override
public void registerObserver(Observer o) {
// TODO Auto-generated method stub
observers.add(o);
}
//移除一个观察者
@Override
public void removeObserver(Observer o) {
// TODO Auto-generated method stub
if(observers.contains(o)) {
observers.remove(o);
}
}
//遍历所有的观察者，并通知
@Override
public void notifyObservers() {
// TODO Auto-generated method stub
for(int i = 0; i < observers.size(); i++) {
observers.get(i).update(this.temperatrue, this.pressure, this.humidity);
}
}
}
//接口, 让WeatherData 来实现
interface Subject {
public void registerObserver(Observer o);
public void removeObserver(Observer o);
public void notifyObservers();
}
//观察者接口，有观察者来实现
interface Observer {
public void update(float temperature, float pressure, float humidity);
}
观察者模式在Jdk应用的源码分析
1) Jdk的Observable类就使用了观察者模式 2) 代码分析+模式角色分析
模式角色分析
- Observable 的作用和地位等价于Subject
- Observable 是类，不是接口，类中已经实现了核心的方法 ,即管理Observer 的方法 add.. delete .. notify...
- Observer 的作用和地位等价于项目中的Observer, 有update - Observable 和 Observer 的使用方法和前面项目的一样，只是Observable 是 类，通过继承来实现观察者模式。
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