java设计模式——观察者模式

    技术2023-07-16  86

    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第三方)。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。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。

    天气预报设计方案 1-普通方案

    传统的设计方案

    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,调用dataChange()方法去更新数据,当第三方再次获取时,就能得到最新数据,当前,也可以是推送。

    CurrentConditions(当前天气情况)

    代码实现: package com.jinxu.observer; /** * 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 * */ 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.jinxu.observer; /** * 显示当前天气情况(可以理解成是气象站自己的网站) * @author Administrator * */ 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.jinxu.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

    其他第三方接入气象站获取数据的问题。无法在运行时动态的添加第三方。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()); }

    观察者模式原理

    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。

    Subject:登记注册、移除和通知

    registerObserver注册。removeObserver移除。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

    类图: 代码实现 package com.jinxu.observer.improve; //观察者接口,有观察者来实现 public interface Observer { public void update(float temperature, float pressure, float humidity); } package com.jinxu.observer.improve; //接口, 让WeatherData 来实现 public interface Subject { public void registerObserver(Observer o); public void removeObserver(Observer o); public void notifyObservers(); } package com.jinxu.observer.improve; import java.util.ArrayList; /** * 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 * */ 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(); } //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 notifyObservers() { for(int i = 0; i < observers.size(); i++) { observers.get(i).update(this.temperatrue, this.pressure, this.humidity); } } } package com.jinxu.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===="); 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.jinxu.observer.improve; 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.jinxu.observer.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(); 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

    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不会修改代码,遵守了 ocp原则。

    java设计模式往期回顾:

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