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本文将介绍java设计模式之观察者模式
案例引入
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)。 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
WeatherData类 通过对气象站项目的分析,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.
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) 可以理解成是气象局的网站 //推送
代码实现:
package observer;/* <---这是包名-*- coding:utf-8 -*-作者:bob-coding日期:10月22日9:54敲码百遍,其意多见!!冲冲冲!!!*/public class Observer {public static void main(String[] args) {//创建接入方 currentConditionsCurrentConditions 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);}}/*** 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**/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 updatecurrentConditions.update(getTemperature(), getPressure(), getHumidity());}//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 currentConditionsdataChange();}}/*** 显示当前天气情况(可以理解成是气象站自己的网站)* @author Administrator**/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 + "***");}}
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
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
案例引入
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。用户时Observer,是多的一方。
观察者模式解决天气预报需求
思路分析图解(类图)
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不会修改代码,遵守了ocp原则。
代码实现
package observerimprove;/* <---这是包名-*- coding:utf-8 -*-作者:bob-coding日期:10月22日11:40敲码百遍,其意多见!!冲冲冲!!!*/import java.util.ArrayList;public class ObserverImprove {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, 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);}}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@Overridepublic 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 + "***");}}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@Overridepublic 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 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 Administrator**/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 updatenotifyObservers();}//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 currentConditionsdataChange();}//注册一个观察者@Overridepublic void registerObserver(Observer o) {// TODO Auto-generated method stubobservers.add(o);}//移除一个观察者@Overridepublic void removeObserver(Observer o) {// TODO Auto-generated method stubif(observers.contains(o)) {observers.remove(o);}}//遍历所有的观察者,并通知@Overridepublic void notifyObservers() {// TODO Auto-generated method stubfor(int i = 0; i < observers.size(); i++) {observers.get(i).update(this.temperatrue, this.pressure, this.humidity);}}}//接口, 让WeatherData 来实现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interface Observer {public void update(float temperature, float pressure, float humidity);}
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 2) 代码分析+模式角色分析
模式角色分析
- 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的方法 ,即管理Observer 的方法 add.. delete .. notify...
- Observer 的作用和地位等价于项目中的Observer, 有update - Observable 和 Observer 的使用方法和前面项目的一样,只是Observable 是 类,通过继承来实现观察者模式。