图解Java设计模式之观察者模式

@TOC

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


在这里插入图片描述

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。


在这里插入图片描述

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 com.example.demo.observer;

//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 + "***");
    }
}
package com.example.demo.observer;

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.example.demo.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);
    }
}

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


在这里插入图片描述

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

在这里插入图片描述
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 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 observer) {
        // TODO Auto-generated method stub
        observers.add(observer);
    }
    
    /**
     * 移除一个观察者
     */
    @Override
    public void removeObserver(Observer observer) {
        // TODO Auto-generated method stub
        observers.remove(observer);
    }
    
    /**
     * 遍历所有的观察者,并通知
     */
    @Override
    public void notifyObservers() {
        // TODO Auto-generated method stub
        observers.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, 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

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

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

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 219,589评论 6 508
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 93,615评论 3 396
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 165,933评论 0 356
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,976评论 1 295
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,999评论 6 393
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,775评论 1 307
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,474评论 3 420
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,359评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,854评论 1 317
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 38,007评论 3 338
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 40,146评论 1 351
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,826评论 5 346
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,484评论 3 331
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 32,029评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 33,153评论 1 272
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,420评论 3 373
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 45,107评论 2 356

推荐阅读更多精彩内容