观察者模式

观察者模式

案例引入

要求

气象站案例要求

• 1.气象站，可以将每天测量到的湿度，温度，气压等气象信息以公告的形式发布出去(发布到自己的网站或者第三方平台)。
  
• 2.需要设计开发新的api，便于其他第三方也能接入气象站的数据。
  
• 3.提供温度，气压，湿度的接口。
  
• 4.策略的数据更新后，实时的通知第三方。
  

普通方案实现案例

通过对气象项目的分析，我们可以初步设计一个WeatherData类。有温度(temperature)，湿度(humidity)，气压(pressure)三个属性，还有dataChange方法。

• 1.通过getXxx方法，可以让第三方接入，并得到相关信息。
  
• 2.气象站定时的调用dataChange()去更新数据，在数据更新时，当第三方再次获取时，就能得到最新的数据，当然也可以推送数据，即定时的将数据，推送到目标网站上。
  

代码实现

1. /**
2. * 1.核心类，包含最新的天气信息数据，可以推送给别人
3. * 2.含有 private CurrentConditions currentConditions;
4. * 3.数据更新时，主动调用currentConditions进行数据推送，这样接入方，就会及时看到最新数据
5. *
6. * @author 长名06
7. * @version 1.0
8. */
9. public class WeatherData {
11.     //温度
12.     private float temperature;
13.     //气压
14.     private float pressure;
15.     //湿度
16.     private float humidity;
18.     private CurrentConditions currentConditions;
20.     public WeatherData(CurrentConditions c) {
21.         this.currentConditions = c;
22.     }
24.     public float getTemperature() {
25.         return temperature;
26.     }
28.     public float getPressure() {
29.         return pressure;
30.     }
32.     public float getHumidity() {
33.         return humidity;
34.     }
36.     public void dataChange() {
37.         currentConditions.update(getTemperature(), getPressure(), getHumidity());
38.     }
40.     //当数据有更新时，就调用这个setData
41.     public void setData(float temperature, float pressure, float humidity) {
42.         this.temperature = temperature;
43.         this.pressure = pressure;
44.         this.humidity = humidity;
45.         //信息改变时，将最新信息，推送给接入方
46.         dataChange();
47.     }
48. }
49. /**
50. * 显示今天天气情况，气象站自己的网站
51. * @author 长名06
52. * @version 1.0
53. */
54. public class CurrentConditions {
56.     //温度
57.     private float temperature;
58.     //气压
59.     private float pressure;
60.     //湿度
61.     private float humidity;
63.     //更新数据 由WeatherData来调用，
64.     public void update(float temperature,float pressure,float humidity){
65.         this.temperature = temperature;
66.         this.pressure = pressure;
67.         this.humidity = humidity;
68.         display();
69.     }
71.     //展示数据
72.     public void display(){
73.         System.out.println("今天温度" + temperature);
74.         System.out.println("今天气压" + pressure);
75.         System.out.println("今天湿度" + humidity);
76.     }
77. }
78. /**
79. * 观察者模式
80. * @author 长名06
81. * @version 1.0
82. */
83. public class Client {
84.     public static void main(String[] args) {
85.         CurrentConditions currentConditions = new CurrentConditions();
86.         WeatherData weatherData = new WeatherData(currentConditions);
89.         weatherData.setData(30,100,25);
90.         System.out.println("=====天气变化=====");
91.         weatherData.setData(35,100,30);
92.     }
93. }

复制代码

问题分析

• 1.无法在运行时，动态的添加第三方。
  
• 2.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。
  
• 3.违反了ocp(开闭原则)，=> 使用观察者模式。
  

观察者模式原理

观察者模式，类似订牛奶的业务，在观察者模式下，有以下角色，奶站/气象局(Subject)，用户/第三方网站(Observer)，Subject中有登记注册，移除和通知接口方法，register()注册，remove()移除，notify()通知注册用户，根据不同需求，不同实现，可以通知用户取数据，也可以推送给用户数据，也可以更新数据，Observer中接收输入，也就是修改数据的方法update()。
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数据变化，类似定牛奶的业务，Subject是1，Observer是多。
观察者模式实现案例

uml图


代码实现

1. /**
2. * @author 长名06
3. * @version 1.0
4. */
5. public interface Subject {
7.     public void register(Observer o);
9.     public void remove(Observer o);
11.     public void notifies();
13. }
14. public interface Observer {
16.     public void update(float temperature,float pressure,float humidity);
18. }
19. /**
20. *  1.核心类，包含最新的天气信息数据，可以推送给别人
21. *  2.含有 观察者集合。使用ArrayList管理
22. *  3.数据更新时，主动调用观察者集合进行数据推送，这样接入方，就会及时看到最新数据
23. * @author 长名06
24. * @version 1.0
25. */
26. public class WeatherData implements Subject{
28.     //温度
29.     private float temperature;
30.     //气压
31.     private float pressure;
32.     //湿度
33.     private float humidity;
35.     private List<Observer> observers = new ArrayList<>();
37.     public float getTemperature() {
38.         return temperature;
39.     }
41.     public float getPressure() {
42.         return pressure;
43.     }
45.     public float getHumidity() {
46.         return humidity;
47.     }
49.     public void dataChange(){
50.         notifies();//通知所有注册用户
51.     }
53.     //当数据有更新时，就调用这个setData
54.     public void setData(float temperature, float pressure, float humidity) {
55.         this.temperature = temperature;
56.         this.pressure = pressure;
57.         this.humidity = humidity;
58.         //信息改变时，将最新信息，推送给接入方
59.         dataChange();
60.     }
62.     @Override
63.     public void register(Observer o) {
64.         observers.add(o);
65.     }
67.     @Override
68.     public void remove(Observer o) {
69.         if(observers.contains(o)) {
70.             observers.remove(o);
71.         }
72.     }
74.     @Override
75.     public void notifies() {
76.         for(Observer o : observers){
77.             o.update(this.temperature,this.pressure,this.humidity);
78.         }
79.     }
80. }
81. public class TenXun implements Observer{
82.     //温度
83.     private float temperature;
84.     //气压
85.     private float pressure;
86.     //湿度
87.     private float humidity;
89.     //更新数据 由WeatherData来调用，
90.     @Override
91.     public void update(float temperature,float pressure,float humidity){
92.         this.temperature = temperature;
93.         this.pressure = pressure;
94.         this.humidity = humidity;
95.         display();
96.     }
98.     //展示数据
99.     public void display(){
100.         System.out.println("====腾讯网站====");
101.         System.out.println("腾讯 今天温度" + temperature);
102.         System.out.println("腾讯 今天气压" + pressure);
103.         System.out.println("腾讯 今天湿度" + humidity);
104.     }
105. }
106. /**
107. * @author 长名06
108. * @version 1.0
109. */
110. public class XingLang implements Observer{
112.     //温度
113.     private float temperature;
114.     //气压
115.     private float pressure;
116.     //湿度
117.     private float humidity;
119.     //更新数据 由WeatherData来调用，
120.     @Override
121.     public void update(float temperature,float pressure,float humidity){
122.         this.temperature = temperature;
123.         this.pressure = pressure;
124.         this.humidity = humidity;
125.         display();
126.     }
128.     //展示数据
129.     public void display(){
130.         System.out.println("====新浪网站====");
131.         System.out.println("新浪 今天温度" + temperature);
132.         System.out.println("新浪 今天气压" + pressure);
133.         System.out.println("新浪 今天湿度" + humidity);
134.     }
135. }
136. public class Baidu implements Observer {
137.     //温度
138.     private float temperature;
139.     //气压
140.     private float pressure;
141.     //湿度
142.     private float humidity;
144.     //更新数据 由WeatherData来调用，
145.     @Override
146.     public void update(float temperature,float pressure,float humidity){
147.         this.temperature = temperature;
148.         this.pressure = pressure;
149.         this.humidity = humidity;
150.         display();
151.     }
153.     //展示数据
154.     public void display(){
155.         System.out.println("====百度网站====");
156.         System.out.println("百度 今天温度" + temperature);
157.         System.out.println("百度 今天气压" + pressure);
158.         System.out.println("百度 今天湿度" + humidity);
159.     }
161. }
162. /**
163. * @author 长名06
164. * @version 1.0
165. */
166. public class Client {
167.     public static void main(String[] args) {
168.         WeatherData weatherData = new WeatherData();
170.         Baidu baidu = new Baidu();
171.         TenXun tenXun = new TenXun();
172.         XingLang xingLang = new XingLang();
174.         weatherData.register(baidu);
175.         weatherData.register(tenXun);
176.         weatherData.register(xingLang);
178.         weatherData.setData(20,100,30.3F);
180.         weatherData.remove(xingLang);
182.         System.out.println("====某个用户不订阅了====");
183.         weatherData.setData(20,100,30.3F);
184.     }
185. }

复制代码

观察者模式优势

1.使用观察者模式后，以集合的形式来管理用户(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用户)，就不需要取修改核心类，WeatherData不用修改代码，遵守了ocp。
观察者模式在JDK源码分析

1.JDK的ObServable类就使用了观察者模式。


2.角色分析
​        2.1 Observable的作用和地位等价于我们前面讲过的Subject.
​        2.2 Observable是类，不是接口，类中也实现了核心的方法，即管理Observable的方法，add,remove,notify等。
​        2.3 Observer的作用和地位等价于我们前面讲过的Observer，有update。
​        2.4 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。
只是为了记录自己的学习历程，且本人水平有限，不对之处，请指正。

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