观察者模式

    科技2022-07-16  115

    目录

    项目需求

    初步设计

    代码实现

    问题分析

    观察者模式

    代码实现 

    观察者模式的好处

    观察者模式在JDK应用的源码分析


    项目需求

    天气预报项目需求,具体要求如下:

    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者第三方)需要设计开放行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

    初步设计

    通过getXXX方法,可以让第三方介入,并得到相关信息。当数据有更新时,气象站可以通过调用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。(如下所示)

    代码实现

    CurrentConditions(当前的天气情况) 可以理解成是我们气象局的网站 

    package observer.InternetWeather; /* * 类是核心 * 1.包含最新的天气情况信息 * 2.含有CurrentConditions对象 * 3.当数据更新时,就主动地调用CurrentCondition对象update方法(含display操作) * 这样接入方就看到了最新的信息 * */ public class WeatherData { private float temperature;//温度 private float pressure;//气压 private float humidity;//湿度 //聚合了一个CurrentConditions private CurrentConditions currentConditions; public WeatherData(CurrentConditions currentConditions){ this.currentConditions = currentConditions; } public float getTemperature() { return temperature; } public float getPressure() { return pressure; } public float getHumidity() { return humidity; } //当数据有更新时,就调用setData()更新自己的数据,然后再调用dataChange()方法 public void setData(float temperature, float pressure, float humidity){ this.temperature = temperature; this.pressure = pressure; this.humidity = humidity; //调用dataChange,将最新的信息推送给接入方 dataChange(); } public void dataChange(){ //调用接入方的update()方法 currentConditions.update(getTemperature(), getPressure(), getHumidity()); } } CurrentConditions.java package observer.InternetWeather; //显示当前天气情况(可以理解为气象站自己的网站) public class CurrentConditions { private float temperature; private float pressure; private float humidity; //更新天气情况,是由WeatherData来调用的,因为利用的是推送的方式 //更新到自己的属性里面,然后再display() public void update(float temperature, float pressure, float humidity){ this.temperature = temperature; this.pressure = pressure; this.humidity = humidity; display();//一更新马上就显示 } public void display(){ System.out.println("***" + "Today mTemperature:" + temperature + "***"); System.out.println("***" + "Today mPressure:" + pressure + "***"); System.out.println("***" + "Today mHumidity:" + humidity + "***"); } }

    Client.java

    package observer.InternetWeather; 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); System.out.println("===========天气情况发生了变化=============="); weatherData.setData(40, 160, 20); } }

    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地添加第三方违反了开闭原则,利用观察者模式进行改进

    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(){ //调用接入方的update()方法 currentConditions.update(getTemperature(), getPressure(), getHumidity()); }

    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

    2. Subject:登记注册、移除和通知

    registerObserver  注册removeObserver 移除notifyObserver() 通知所有的注册的用户,根据不同的需求,可以是更新数据,让用户来取,也可能时实时推送,看具体需求定。

    3. 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法,被依赖的对象为Subject,依赖的对象为Observer,Subject通知Observer变化, Subject通知Observer变化,比如这里的奶站时Subject,是1的一方。用户是Observer,是多的一方。

    代码实现 

    Subject接口

    package observer.InternetWeather.improve; public interface Subject { public void registerObserver(Observer o); public void removeObserver(Observer o); public void nofityObservers(); }

    WeatherData类

    package observer.InternetWeather.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.当数据更新时,就主动地调用ArrayList,通知所有的(接入方)就看到最新的消息 * 这样接入方就看到了最新的信息 * */ public class WeatherData implements Subject{ private float temperature;//温度 private float pressure;//气压 private float humidity;//湿度 //聚合了一个CurrentConditions private ArrayList<Observer> observers; public WeatherData(){ this.observers = new ArrayList<>(); } public float getTemperature() { return temperature; } public float getPressure() { return pressure; } public float getHumidity() { return humidity; } //当数据有更新时,就调用setData()先更新自己的数据,然后再调用dataChange()方法通知所有观察者 public void setData(float temperature, float pressure, float humidity){ this.temperature = temperature; this.pressure = pressure; this.humidity = humidity; //调用dataChange,将最新的信息推送给接入方 dataChange(); } public void dataChange(){ //调用接入方的update()方法 nofityObservers(); } //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 nofityObservers() { for(int i = 0; i < observers.size(); i++){ observers.get(i).update(this.temperature, this.pressure, this.humidity); } } }

    Observer接口

    package observer.InternetWeather.improve; //观察者接口,所有观察者都得实现 public interface Observer { public void update(float temperature, float pressure, float humidity); }

    CurrentConditions类

    package observer.InternetWeather.improve; public class CurrentConditions implements Observer{ private float temperature; private float pressure; private float humidity; //更新天气情况,是由WeatherData来调用的,因为利用的是推送的方式 //更新到自己的属性里面,然后再display() public void update(float temperature, float pressure, float humidity){ this.temperature = temperature; this.pressure = pressure; this.humidity = humidity; display();//一更新马上就显示 } public void display(){ System.out.println("***" + "Today mTemperature:" + temperature + "***"); System.out.println("***" + "Today mPressure:" + pressure + "***"); System.out.println("***" + "Today mHumidity:" + humidity + "***"); } }

    BaiDu

    package observer.InternetWeather.improve; public class BaiDu implements Observer{ private float temperature; private float pressure; private float humidity; //更新天气情况,是由WeatherData来调用的,因为利用的是推送的方式 //更新到自己的属性里面,然后再display() public void update(float temperature, float pressure, float humidity){ this.temperature = temperature; this.pressure = pressure; this.humidity = humidity; display();//一更新马上就显示 } public void display(){ System.out.println("百度网站"); System.out.println("***百度气温" + "Today mTemperature:" + temperature + "***"); System.out.println("***百度气压" + "Today mPressure:" + pressure + "***"); System.out.println("***百度湿度" + "Today mHumidity:" + humidity + "***"); } }

    Client

    package observer.InternetWeather.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(); BaiDu baiDu = new BaiDu(); //注册到WeatherData weatherData.registerObserver(currentConditions); weatherData.registerObserver(baiDu); //移除一个网站 weatherData.registerObserver(currentConditions); //测试 System.out.println("通知各个注册的观察者,查看信息"); weatherData.setData(10f, 100f, 30.3f); } }

    观察者模式的好处

    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的代码,遵守了开闭原则

    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

    2.代码分析

    3模式角色分析 

    -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方法,即管理Observer的方法add、delete、notify...-Observable和Observer的使用方法和前面讲过的一样,只是Observable是类,通过继承来实现观察者模式。

     

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