观察者模式
2023年11月14日大约 8 分钟约 1591 字
天气预报项目问题
- 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)。
- 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。
- 提供温度、气压和湿度的接口。
- 测量数据更新时，要能实时的通知给第三方。
传统方式解决
CurrentConditions(当前的天气情况) 可以理解成是我们气象局的网站
- 通过getXxx方法，可以让第三方接入，并得到相关信息。
- 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。
package com.lzw.observer;
/**
* 显示当前天气情况（可以理解成是气象站自己的网站）
*
* @author Administrator
*
*/
public 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 + "***");
}
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
package com.lzw.observer;
/**
* 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
*
*/
public 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();
}
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
package com.lzw.observer;
public class Client {
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);
}
}传统方式问题分析
- 其他第三方接入气象站获取数据的问题。
- 无法在运行时动态的添加第三方 (新浪网站)。
- 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());
}观察者模式原理
观察者模式类似订牛奶业务
- 奶站/气象局：Subject
- 用户/第三方网站：Observer
Subject：登记注册、移除和通知。
- registerObserver 注册。
- removeObserver 移除。
- 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Observer，是多的一方。
观察者模式解决
类图
代码实现
Subject及其子类
package com.lzw.observer.improve;
//接口, 让WeatherData 来实现
public interface Subject {
public void registerObserver(Observer o);
public void removeObserver(Observer o);
public void notifyObservers();
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
package com.lzw.observer.improve;
import java.util.ArrayList;
/**
* 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
*/
public 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) {
observers.add(o);
}
// 移除一个观察者
@Override
public void removeObserver(Observer o) {
if (observers.contains(o)) {
observers.remove(o);
}
}
// 遍历所有的观察者，并通知
@Override
public void notifyObservers() {
for (int i = 0; i < observers.size(); i++) {
observers.get(i).update(this.temperatrue, this.pressure, this.humidity);
}
}
}Observer及其子类
package com.lzw.observer.improve;
//观察者接口，有观察者来实现
public interface Observer {
public void update(float temperature, float pressure, float humidity);
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
package com.lzw.observer.improve;
public 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
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 + "***");
}
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
package com.lzw.observer.improve;
public 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
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 + "***");
}
}Client类
package com.lzw.observer.improve;
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 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);
}
}运行结果
观察者模式在JDK的应用
JDK的Observable类就使用了观察者模式。
- Observable 的作用和地位等价于前面的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我们前面讲过的 Observer,，有update。
- Observable 和 Observer 的使用方法和前面内容一样，只是Observable 是类，通过继承来实现观察者模式。