java设计模式7-观察者模式

问题引入

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的温度、湿度、气压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、气压和湿度接口

4、测量数据更新时,要能实时的通知给第三方

方案一

通过对气象站项目的分析,我们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

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,就能得到更新数据,当然也可以推送

CurrentConditions(当前的天气情况)

可以理解成是我们气象局的网站//推送

代码

/**
 * 显示当前天气情况（可以理解成是气象站自己的网站）
 */
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 + "***");
    }
}

/**
 * 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
 */
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();
    }
}

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);


    }
}

问题分析

1、其他第三方接口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

　　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

观察者模式原理

1、观察者模式类似订牛奶业务

2、奶站/气象局:Subject

3、用户/第三方网站:Observer

 

Subject:等级注册、移除和通知

1、registerObserver注册

2、removeObserver移除

3、notifyObservers()通知所有的注册用户,根据不同需求,可以是更新数据,让用户来取,也可能是实时推送,看具体需求

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,被依赖对象为Object,依赖对象为Observer.Subject通知Observer变化,比如这里的奶站是Subject,是1的一方.用户是Observer,是多的一方.

思路

代码

//接口, 让WeatherData 来实现
public 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
public interface Observer {

    public void update(float temperature, float pressure, float 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
 */
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();
    }


    //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);
        }
    }

    //注册一个观察者
    @Override
    public void registerObserver(Observer o) {
        observers.add(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);
        }
    }
}

public class CurrentCondition implements Observer {

    // 温度，气压，湿度
    private float temperature;
    private float pressure;
    private float humidity;



    // 显示
    public void display() {
        System.out.println("***Today mTemperature: " + temperature + "***");
        System.out.println("***Today mPressure: " + pressure + "***");
        System.out.println("***Today mHumidity: " + humidity + "***");
    }

    @Override
    // 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();
    }
}

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
    @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 + "***");
    }

}

public class Client {

    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
        CurrentCondition currentConditions = new CurrentCondition();
        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);
    }

}

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不会修改代理,遵守了ocp原则

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

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方法,即管理Observer的方法add、delete、notify