监听者模式java

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mob64ca12f6066e 2024-09-04 03:22:06 ©著作权

文章标签 java Java ide 文章分类 Java 后端开发

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监听者模式（Observer Pattern）在Java中的应用

在软件设计中，监听者模式是一种广泛使用的设计模式，特别是在事件处理和消息传递等场景中。该模式允许一个对象（称为“主题”或“被观察者”）在其状态变化时自动通知所有依赖于它的对象（称为“监听者”或“观察者”），实现了一种一对多的依赖关系。

监听者模式的基本结构

在Java中，监听者模式通常包含以下几个组件：

主题（Subject）：管理监听者，并在其状态变化时通知它们的对象。
监听者（Observer）：定义响应主题状态变化的接口，并在主题通知时采取相应的行动。
具体主题（Concrete Subject）：实现主题接口，并在状态变化时通知所有的监听者。
具体监听者（Concrete Observer）：实现监听者接口，定义在接收到通知时的具体行为。

UML序列图

我们使用序列图来直观理解监听者模式的交互流程。以下是一个简单的序列图，描述了主题如何通知监听者。

sequenceDiagram
    participant Subject
    participant Observer1
    participant Observer2
    Subject->>Observer1: notify()
    Subject->>Observer2: notify()

代码示例

下面的代码示例展示了如何在Java中实现监听者模式。在这个示例中，我们将创建一个简单的天气监测系统，天气数据变化时通知相关监听者。

步骤1：定义监听者接口

首先，我们定义一个 Observer 接口，用来声明在状态变化时观察者应当执行的方法。

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

步骤2：创建主题接口

接下来，定义一个 Subject 接口，用来管理观察者的注册、注销和通知。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public interface Subject {
    void registerObserver(Observer o);
    void removeObserver(Observer o);
    void notifyObservers();
}

步骤3：实现具体主题

然后，我们实现一个具体主题 WeatherData，它持有天气数据并在数据变化时通知观察者。

public class WeatherData implements Subject {
    private List<Observer> 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) {
        observers.remove(o);
    }

    @Override
    public void notifyObservers() {
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update(temperature, humidity, pressure);
        }
    }

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

步骤4：实现具体监听者

现在，我们创建一个具体监听者 CurrentConditionsDisplay，它会在天气数据更新时输出新数据。

public class CurrentConditionsDisplay implements Observer {
    private float temperature;
    private float humidity;

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

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

步骤5：在主程序中使用

最后，在主程序中创建主题和观察者，并模拟天气数据的变化。

public class WeatherStation {
    public static void main(String[] args) {
        WeatherData weatherData = new WeatherData();

        CurrentConditionsDisplay currentDisplay = new CurrentConditionsDisplay();
        weatherData.registerObserver(currentDisplay);

        weatherData.setMeasurements(80, 65, 30.4f);
        weatherData.setMeasurements(82, 70, 29.2f);
        weatherData.setMeasurements(78, 90, 29.2f);
    }
}