图解Java设计模式之观察者模式
- 天气预报项目需求
- 天气预报设计方案 1 - 普通方案
- 观察者模式(Observer)原理
- 观察者模式解决天气预报需求
- 观察者模式在JDK应用的源码分析
天气预报项目需求
1)气象站可以将每天测量到的湿度、温度、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
通过对气象站项目的分析,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)
// 推送
可以理解成是我们气象局的网站
package
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(新浪网站)
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
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,也可能是实时推送,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。用户是Observer,是多的一方。
观察者模式解决天气预报需求
package com.example.demo.observer.improve;/*** 观察者接口,有观察者来实现* @author zhaozhaohai**/
public interface Observer {public void update(float temperatrue, float pressure, float humidity);}
package com.example.demo.observer.improve;public interface Subject {public void registerObserver(Observer observer);public void removeObserver(Observer observer);public void notifyObservers();}
package com.example.demo.observer.improve;//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 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.example.demo.observer.improve;import java.util.ArrayList;
import java.util.List;/*** 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 zhaozhaohai**/
public class WeatherData implements Subject{private float temperatrue;private float pressure;private float humidity;private List<Observer> observers;public WeatherData() { this.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//currentConditions.update(getTemperature(), getPressure(), getHumidity());notifyObservers();}//当数据有更新时,就调用 setDatapublic 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*/@Overridepublic void registerObserver(Observer observer) {// TODO Auto-generated method stubobservers.add(observer);}/*** 移除一个观察者*/@Overridepublic void removeObserver(Observer observer) {// TODO Auto-generated method stubobservers.remove(observer);}/*** 遍历所有的观察者,并通知*/@Overridepublic void notifyObservers() {// TODO Auto-generated method stubobservers.stream().forEach(item -> {item.update(temperatrue, pressure, humidity);});}
}
package com.example.demo.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 气温: " + temperature + "***"); System.out.println("***百度网站 气压: " + pressure + "***"); System.out.println("***百度网站 湿度: " + humidity + "***");}}
package com.example.demo.observer.improve;public class Client {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stub// 创建一个WeatherDataWeatherData weatherData = new WeatherData();// 创建观察者CurrentConditions currentConditions = new CurrentConditions();BaiduSite baiduSite = new BaiduSite();// 注册到weatherDataweatherData.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, 11f, 12f);}}
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(可以理解为一个新的公告板),就不需要去修改核心类WeatherData不会修改代码,遵守类ocp原则。
观察者模式在JDK应用的源码分析
模式角色分析 :
1)Observable 的作用和地位等价于,前面的Subject
2)Observable 是类,不是接口,类中已经实现类核心的方法,即管理Observer的方法 add… delete… notify…
3)Observer 的作用和地位等价于前面的 Observer的update
4)Observable 和 Observer 的使用方法一样,只是Observable是类,通过继承来实现观察者模式