【设计模式五】行为型模式（访问者/迭代器/观察者）
3、访问者模式
Visitor Pattern
参考：《JAVA与模式》之访问者模式 - java_my_life - 博客园
在阎宏博士的《JAVA与模式》一书中开头是这样描述访问者(Visitor)模式的：
访问者模式是对象的行为模式。访问者模式的目的是封装一些施加于某种数据结构元素之上的操作。一旦这些操作需要修改的话，接受这个操作的数据结构则可以保持不变。
1)分派的概念
变量被声明时的类型叫做变量的静态类型(Static Type)，有些人又把静态类型叫做明显类型(Apparent Type)；而变量所引用的对象的真实类型又叫做变量的实际类型(Actual Type)。比如：
List list = null;
list = new ArrayList();声明了一个变量list，它的静态类型(也叫明显类型)是List，而它的实际类型是ArrayList。
根据对象的类型而对方法进行的选择，就是分派(Dispatch)，分派(Dispatch)又分为两种，即静态分派和动态分派。
静态分派(Static Dispatch)发生在编译时期，分派根据静态类型信息发生。静态分派对于我们来说并不陌生，方法重载就是静态分派。
动态分派(Dynamic Dispatch)发生在运行时期，动态分派动态地置换掉某个方法。
a)静态分派
Java通过方法重载支持静态分派。用墨子骑马的故事作为例子，墨子可以骑白马或者黑马。墨子与白马、黑马和马的类图如下所示：
在这个系统中，墨子由Mozi类代表
public class Mozi {
public void ride(Horse h){
System.out.println("骑马");
}
public void ride(WhiteHorse wh){
System.out.println("骑白马");
}
public void ride(BlackHorse bh){
System.out.println("骑黑马");
}
public static void main(String[] args) {
Horse wh = new WhiteHorse();
Horse bh = new BlackHorse();
Mozi mozi = new Mozi();
mozi.ride(wh);
mozi.ride(bh);
}
}显然，Mozi类的ride()方法是由三个方法重载而成的。这三个方法分别接受马(Horse)、白马(WhiteHorse)、黑马(BlackHorse)等类型的参数。
那么在运行时，程序会打印出什么结果呢？结果是程序会打印出相同的两行“骑马”。换言之，墨子发现他所骑的都是马。
为什么呢？两次对ride()方法的调用传入的是不同的参数，也就是wh和bh。它们虽然具有不同的真实类型，但是它们的静态类型都是一样的，均是Horse类型。
重载方法的分派是根据静态类型进行的，这个分派过程在编译时期就完成了。
b)动态分派
Java通过方法的重写支持动态分派。用马吃草的故事作为例子，代码如下所示：
public class Horse {
public void eat(){
System.out.println("马吃草");
}
}public class BlackHorse extends Horse {
@Override
public void eat() {
System.out.println("黑马吃草");
}
}public class Client {
public static void main(String[] args) {
Horse h = new BlackHorse();
h.eat();
}
}变量h的静态类型是Horse，而真实类型是BlackHorse。如果上面最后一行的eat()方法调用的是BlackHorse类的eat()方法，那么上面打印的就是“黑马吃草”；相反，如果上面的eat()方法调用的是Horse类的eat()方法，那么打印的就是“马吃草”。
所以，问题的核心就是Java编译器在编译时期并不总是知道哪些代码会被执行，因为编译器仅仅知道对象的静态类型，而不知道对象的真实类型；而方法的调用则是根据对象的真实类型，而不是静态类型。这样一来，上面最后一行的eat()方法调用的是BlackHorse类的eat()方法，打印的是“黑马吃草”。
2)分派的类型
一个方法所属的对象叫做方法的接收者，方法的接收者与方法的参数统称做方法的宗量。比如下面例子中的Test类
public class Test {
public void print(String str){
System.out.println(str);
}
}在上面的类中，print()方法属于Test对象，所以它的接收者也就是Test对象了。print()方法有一个参数是str,它的类型是String。
根据分派可以基于多少种宗量，可以将面向对象的语言划分为单分派语言(Uni-Dispatch)和多分派语言(Multi-Dispatch)。单分派语言根据一个宗量的类型进行对方法的选择，多分派语言根据多于一个的宗量的类型对方法进行选择。
C++和Java均是单分派语言，多分派语言的例子包括CLOS和Cecil。按照这样的区分，Java就是动态的单分派语言，因为这种语言的动态分派仅仅会考虑到方法的接收者的类型，同时又是静态的多分派语言，因为这种语言对重载方法的分派会考虑到方法的接收者的类型以及方法的所有参数的类型。
在一个支持动态单分派的语言里面，有两个条件决定了一个请求会调用哪一个操作：一是请求的名字，而是接收者的真实类型。单分派限制了方法的选择过程，使得只有一个宗量可以被考虑到，这个宗量通常就是方法的接收者。在Java语言里面，如果一个操作是作用于某个类型不明的对象上面，那么对这个对象的真实类型测试仅会发生一次，这就是动态的单分派的特征。
3)双重分派
a)介绍
一个方法根据两个宗量的类型来决定执行不同的代码，这就是“双重分派”。Java语言不支持动态的多分派，也就意味着Java不支持动态的双分派。但是通过使用设计模式，也可以在Java语言里实现动态的双重分派。
在Java中可以通过两次方法调用来达到两次分派的目的。类图如下所示：
在图中有两个对象，左边的叫做West，右边的叫做East。现在West对象首先调用East对象的goEast()方法，并将它自己传入。在East对象被调用时，立即根据传入的参数知道了调用者是谁，于是反过来调用“调用者”对象的goWest()方法。通过两次调用将程序控制权轮番交给两个对象，其时序图如下所示：
这样就出现了两次方法调用，程序控制权被两个对象像传球一样，首先由West对象传给了East对象，然后又被返传给了West对象。
但是仅仅返传了一下球，并不能解决双重分派的问题。关键是怎样利用这两次调用，以及Java语言的动态单分派功能，使得在这种传球的过程中，能够触发两次单分派。
动态单分派在Java语言中是在子类重写父类的方法时发生的。换言之，West和East都必须分别置身于自己的类型等级结构中，如下图所示：
b)源代码
West类
public abstract class West {
public abstract void goWest1(SubEast1 east);
public abstract void goWest2(SubEast2 east);
}SubWest1类
public class SubWest1 extends West{
@Override
public void goWest1(SubEast1 east) {
System.out.println("SubWest1 + " + east.myName1());
}
@Override
public void goWest2(SubEast2 east) {
System.out.println("SubWest1 + " + east.myName2());
}
}SubWest2类
public class SubWest2 extends West{
@Override
public void goWest1(SubEast1 east) {
System.out.println("SubWest2 + " + east.myName1());
}
@Override
public void goWest2(SubEast2 east) {
System.out.println("SubWest2 + " + east.myName2());
}
}East类
public abstract class East {
public abstract void goEast(West west);
}SubEast1类
public class SubEast1 extends East{
@Override
public void goEast(West west) {
west.goWest1(this);
}
public String myName1(){
return "SubEast1";
}
}SubEast2类
public class SubEast2 extends East{
@Override
public void goEast(West west) {
west.goWest2(this);
}
public String myName2(){
return "SubEast2";
}
}客户端类
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//组合1
East east = new SubEast1();
West west = new SubWest1();
east.goEast(west);
//组合2
east = new SubEast1();
west = new SubWest2();
east.goEast(west);
}
}运行结果如下
SubWest1 + SubEast1
SubWest2 + SubEast1
系统运行时，会首先创建SubWest1和SubEast1对象，然后客户端调用SubEast1的goEast()方法，并将SubWest1对象传入。由于SubEast1对象重写了其超类East的goEast()方法，因此，这个时候就发生了一次动态的单分派。当SubEast1对象接到调用时，会从参数中得到SubWest1对象，所以它就立即调用这个对象的goWest1()方法，并将自己传入。由于SubEast1对象有权选择调用哪一个对象，因此，在此时又进行一次动态的方法分派。
这个时候SubWest1对象就得到了SubEast1对象。通过调用这个对象myName1()方法，就可以打印出自己的名字和SubEast对象的名字，其时序图如下所示：
由于这两个名字一个来自East等级结构，另一个来自West等级结构中，因此，它们的组合式是动态决定的。这就是动态双重分派的实现机制。
4)访问者模式的结构
a)介绍
访问者模式适用于数据结构相对稳定的系统，它把 数据结构 和 作用于结构上的操作 之间的耦合解脱开，使得操作集合可以相对自由地演化。访问者模式的简略图如下所示：
数据结构的每一个节点都可以接受一个访问者的调用，此节点向访问者对象传入节点对象，而访问者对象则反过来执行节点对象的操作。这样的过程叫做“双重分派”。节点调用访问者，将它自己传入，访问者则将某算法针对此节点执行。访问者模式的示意性类图如下所示：
访问者模式涉及到的角色如下：
● 抽象访问者(Visitor)角色：声明了一个或者多个方法操作，形成所有的具体访问者角色必须实现的接口。
● 具体访问者(ConcreteVisitor)角色：实现抽象访问者所声明的接口，也就是抽象访问者所声明的各个访问操作。
● 抽象节点(Node)角色：声明一个接受操作，接受一个访问者对象作为一个参数。
● 具体节点(ConcreteNode)角色：实现了抽象节点所规定的接受操作。
● 结构对象(ObjectStructure)角色：有如下的责任，可以遍历结构中的所有元素；如果需要，提供一个高层次的接口让访问者对象可以访问每一个元素；如果需要，可以设计成一个复合对象或者一个聚集，如List或Set。
b)源代码
抽象访问者角色
可以看到，抽象访问者角色为每一个具体节点都准备了一个访问操作。由于有两个节点，因此，对应就有两个访问操作。
public interface Visitor {
/**
* 对应于NodeA的访问操作
*/
public void visit(NodeA node);
/**
* 对应于NodeB的访问操作
*/
public void visit(NodeB node);
}具体访问者VisitorA类
public class VisitorA implements Visitor {
/**
* 对应于NodeA的访问操作
*/
@Override
public void visit(NodeA node) {
System.out.println(node.operationA());
}
/**
* 对应于NodeB的访问操作
*/
@Override
public void visit(NodeB node) {
System.out.println(node.operationB());
}
}具体访问者VisitorB类
public class VisitorB implements Visitor {
/**
* 对应于NodeA的访问操作
*/
@Override
public void visit(NodeA node) {
System.out.println(node.operationA());
}
/**
* 对应于NodeB的访问操作
*/
@Override
public void visit(NodeB node) {
System.out.println(node.operationB());
}
}抽象节点类
public abstract class Node {
/**
* 接受操作
*/
public abstract void accept(Visitor visitor);
}具体节点类NodeA
public class NodeA extends Node{
/**
* 接受操作
*/
@Override
public void accept(Visitor visitor) {
visitor.visit(this);
}
/**
* NodeA特有的方法
*/
public String operationA(){
return "NodeA";
}
}具体节点类NodeB
public class NodeB extends Node{
/**
* 接受方法
*/
@Override
public void accept(Visitor visitor) {
visitor.visit(this);
}
/**
* NodeB特有的方法
*/
public String operationB(){
return "NodeB";
}
}结构对象角色类
这个结构对象角色持有一个聚集，并向外界提供add()方法作为对聚集的管理操作。通过调用这个方法，可以动态地增加一个新的节点。
public class ObjectStructure {
private List nodes = new ArrayList();
/**
* 执行方法操作
*/
public void action(Visitor visitor){
for(Node node : nodes)
{
node.accept(visitor);
}
}
/**
* 添加一个新元素
*/
public void add(Node node){
nodes.add(node);
}
} 客户端类
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//创建一个结构对象
ObjectStructure os = new ObjectStructure();
//给结构增加一个节点
os.add(new NodeA());
//给结构增加一个节点
os.add(new NodeB());
//创建一个访问者
Visitor visitor = new VisitorA();
os.action(visitor);
}
}虽然在这个示意性的实现里并没有出现一个复杂的具有多个树枝节点的对象树结构，但是，在实际系统中访问者模式通常是用来处理复杂的对象树结构的，而且访问者模式可以用来处理跨越多个等级结构的树结构问题。这正是访问者模式的功能强大之处。
c)准备过程时序图
首先，这个示意性的客户端创建了一个结构对象，然后将一个新的NodeA对象和一个新的NodeB对象传入。
其次，客户端创建了一个VisitorA对象，并将此对象传给结构对象。
然后，客户端调用结构对象聚集管理方法，将NodeA和NodeB节点加入到结构对象中去。
最后，客户端调用结构对象的行动方法action()，启动访问过程。
d)访问过程时序图
结构对象会遍历它自己所保存的聚集中的所有节点，在本系统中就是节点NodeA和NodeB。首先NodeA会被访问到，这个访问是由以下的操作组成的：
(1)NodeA对象的接受方法accept()被调用，并将VisitorA对象本身传入；
(2)NodeA对象反过来调用VisitorA对象的访问方法，并将NodeA对象本身传入；
(3)VisitorA对象调用NodeA对象的特有方法operationA()。
从而就完成了双重分派过程，接着，NodeB会被访问，这个访问的过程和NodeA被访问的过程是一样的，这里不再叙述。
5)访问者模式的优点
● 好的扩展性
能够在不修改对象结构中的元素的情况下，为对象结构中的元素添加新的功能。
● 好的复用性
可以通过访问者来定义整个对象结构通用的功能，从而提高复用程度。
● 分离无关行为
可以通过访问者来分离无关的行为，把相关的行为封装在一起，构成一个访问者，这样每一个访问者的功能都比较单一。
6)访问者模式的缺点
● 对象结构变化很困难
不适用于对象结构中的类经常变化的情况，因为对象结构发生了改变，访问者的接口和访问者的实现都要发生相应的改变，代价太高。
● 破坏封装
访问者模式通常需要 对象结构(ObjectStructure) 开放内部数据给访问者，这破坏了对象的封装性。
7)案例(购物车)
添加不同类型商品的购物车，当点击结算的时候，它计算出所有不同商品需付的费用
通过访问者模式把计算逻辑转移到了另外一个类(访问者)上面
商品接收访问者 accept(Visitor visitor)，通过 visitor.visit(this) ，把商品本身传给访问者，访问者接收传递过来的商品，然后可以对该商品进行费用计算的逻辑，这样计算的逻辑就与商品本身解耦了。当计算逻辑发生变化后，不影响商品
- 详见：点击进入
8)案例(组装电脑)
电脑组成：可打折组件、不可打折组件
不同的人群有不同的折扣
由特定人群的客户，获取对应的价格
- 详见：点击进入
4、迭代器模式
Iterator Pattern
1)基本介绍
- 迭代器模式(Iterator Pattern)是常用的设计模式，属于行为型模式
- 如果集合元素是用不同的方式实现的，有数组，还有 java 的集合类，或者还有其他方式，当要遍历这些集合元素的时候就要使用多种遍历方式，而且还会暴露元素的内部结构，可以考虑使用迭代器模式解决
- 迭代器模式，提供一种遍历集合元素的统一接口，用一致的方法遍历集合元素，不需要知道集合对象的底层表示，即：不暴露其内部的结构
2)原理类图
- Iterator：迭代器接口，是系统提供，含义 hasNext()， next()， remove()
- ConcreteIterator ：具体的迭代器类，管理迭代
- Aggregate：一个统一的聚合接口，将客户端和具体聚合解耦
- ConcreteAggreage：具体的聚合持有对象集合，并提供一个方法，返回一个迭代器，该迭代器可以遍历集合
- Client ：客户端，通过 Iterator 和 Aggregate 依赖子类
3)案例分析
展示一个学校院系结构：在一个页面中展示出学校的院系组成，一个学校有多个学院， 一个学院有多个系。
a)外部类形式
系 Department
package iterator;
/**
* @author 土味儿
* Date 2021/7/28
* @version 1.0
* 系
*/
public class Department {
private String name;
public Department(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
}学院 college
package iterator;
import java.util.Iterator;
/**
* @author 土味儿
* Date 2021/7/28
* @version 1.0
* 学院
*/
public interface College {
/**
* 得到学院名称
* @return
*/
String getName();
/**
* 为学院添加系
* @param department
*/
void addDepartment(Department department);
/**
* 返回迭代器
* @return
*/
Iterator createIterator();
}计算机学院 ComputerCollege
数组
package iterator;
import java.util.Iterator;
/**
* @author 土味儿
* Date 2021/7/28
* @version 1.0
* 计算机学院
*/
public class ComputerCollege implements College {
// 保存学科系的数组
private Department[] departments;
// 系的个数
private int numOfDepartment = 0;
public ComputerCollege() {
departments = new Department[5];
addDepartment(new Department("Java"));
addDepartment(new Department("C#"));
addDepartment(new Department("PHP"));
}
@Override
public String getName() {
return "计算机学院";
}
@Override
public void addDepartment(Department department) {
departments[numOfDepartment] = department;
numOfDepartment += 1;
}
@Override
public Iterator createIterator() {
return new ComputerCollegeIterator(departments);
}
}信息工程学院 InfoCollege
集合
package iterator;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
/**
* @author 土味儿
* Date 2021/7/28
* @version 1.0
* 信息工程学院
*/
public class InfoCollege implements College {
// 保存学科系的集合
private List departments;
public InfoCollege() {
departments = new ArrayList<>();
addDepartment(new Department("信息安全专业"));
addDepartment(new Department("网络安全专业"));
addDepartment(new Department("服务器安全专业"));
}
@Override
public String getName() {
return "信息工程学院";
}
@Override
public void addDepartment(Department department) {
departments.add(department);
}
@Override
public Iterator createIterator() {
return new InfoCollegeIterator(departments);
}
} 学院信息 CollegeInfo
package iterator;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
/**
* @author 土味儿
* Date 2021/7/28
* @version 1.0
* 学院信息
*/
public class CollegeInfo {
// 学院集合
private List collegeList;
/**
* 构造器
* @param collegeList
*/
public CollegeInfo(List collegeList) {
this.collegeList = collegeList;
}
/**
* 遍历所有学院
* 输出每个学院的系
*/
public void printCollege(){
// 得到所有学院
Iterator iterator = collegeList.iterator();
while(iterator.hasNext()){
College college = iterator.next();
System.out.println("=====" + college.getName() + "=====");
printDepartment(college.createIterator());
}
}
/**
* 输出系的信息
* @param iterator
*/
public void printDepartment(Iterator iterator){
while (iterator.hasNext()){
Department d = (Department) iterator.next();
System.out.println(d.getName());
}
}
} 计算机学院迭代器 ComputerCollegeIterator
package iterator;
import java.util.Iterator;
/**
* @author 土味儿
* Date 2021/7/28
* @version 1.0
* 计算机学院迭代器
*/
public class ComputerCollegeIterator implements Iterator {
// 存放系的数组
private Department[] departments;
// 遍历的位置
private int position;
/**
* 构造器
* @param departments
*/
public ComputerCollegeIterator(Department[] departments) {
this.departments = departments;
}
@Override
public boolean hasNext() {
if(position > departments.length || departments[position] == null){
return false;
}
return true;
}
@Override
public Object next() {
Department department = departments[position];
position += 1;
return department;
}
}信息工程学院迭代器 InfoCollegeIterator
package iterator;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
/**
* @author 土味儿
* Date 2021/7/28
* @version 1.0
* 信息工程学院迭代器
*/
public class InfoCollegeIterator implements Iterator {
// 存放系的集合
private List departments;
private int index = -1;
/**
* 构造器
* @param departments
*/
public InfoCollegeIterator(List departments) {
this.departments = departments;
}
@Override
public boolean hasNext() {
if(index >= departments.size() -1){
return false;
}
index += 1;
return true;
}
@Override
public Object next() {
return departments.get(index);
}
} 客户 Client
package iterator;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* @author 土味儿
* Date 2021/7/28
* @version 1.0
* 客户
*/
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 创建学院
List colleges = new ArrayList<>();
ComputerCollege computerCollege = new ComputerCollege();
InfoCollege infoCollege = new InfoCollege();
colleges.add(computerCollege);
//colleges.add(infoCollege);
new CollegeInfo(colleges).printCollege();
}
} 运行结果
=====计算机学院=====
Java
C#
PHPb)内部类形式
更加简洁
具体迭代器类 以内部类的形式组合在 具体学院类 中
package iterator.innerclass;
import java.util.Iterator;
/**
* @author 土味儿
* Date 2021/7/28
* @version 1.0
* 计算机学院
*/
public class ComputerCollege implements College {
// 保存学科系的数组
private Department[] departments;
// 系的个数
private int numOfDepartment = 0;
public ComputerCollege() {
departments = new Department[5];
addDepartment(new Department("Java"));
addDepartment(new Department("C#"));
addDepartment(new Department("PHP"));
}
@Override
public String getName() {
return "计算机学院";
}
@Override
public void addDepartment(Department department) {
departments[numOfDepartment] = department;
numOfDepartment += 1;
}
@Override
public Iterator createIterator() {
return new ComputerCollegeIterator();
}
/**
* 迭代器内部类
* 可以直接调用外部类的 Department[] departments，省略了构造器的注入
*/
private class ComputerCollegeIterator implements Iterator{
// 遍历的位置
private int position;
@Override
public boolean hasNext() {
if(position > ComputerCollege.this.departments.length || ComputerCollege.this.departments[position] == null){
return false;
}
return true;
}
@Override
public Object next() {
Department department = ComputerCollege.this.departments[position];
position += 1;
return department;
}
}
}package iterator.innerclass;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
/**
* @author 土味儿
* Date 2021/7/28
* @version 1.0
* 信息工程学院
*/
public class InfoCollege implements College {
// 保存学科系的集合
private List departments;
public InfoCollege() {
departments = new ArrayList<>();
addDepartment(new Department("信息安全专业1"));
addDepartment(new Department("网络安全专业1"));
addDepartment(new Department("服务器安全专业1"));
}
@Override
public String getName() {
return "信息工程学院1";
}
@Override
public void addDepartment(Department department) {
departments.add(department);
}
@Override
public Iterator createIterator() {
return new InfoCollegeIterator();
}
/**
* 迭代器内部类
* 可以直接调用外部类的 List departments，省略了构造器的注入
*/
private class InfoCollegeIterator implements Iterator {
private int index = -1;
@Override
public boolean hasNext() {
if(index >= InfoCollege.this.departments.size() -1){
return false;
}
index += 1;
return true;
}
@Override
public Object next() {
return InfoCollege.this.departments.get(index);
}
}
} 4)JDK-ArrayList 的案例
- 内部类 Itr 充当具体实现迭代器 Iterator 的类，作为 ArrayList 内部类
- List 就是充当了聚合接口，含有一个 iterator() 方法，返回一个迭代器对象
- ArrayList 是实现聚合接口 List 的子类，实现了 iterator()
- Iterator接口 系统提供
- 迭代器模式解决了不同集合(ArrayList ,LinkedList)统一遍历问题
5)注意事项和细节
-
提供一个统一的方法遍历对象，客户不用再考虑聚合的类型，使用一种方法就可以遍历对象了
-
隐藏了聚合的内部结构，客户端要遍历聚合的时候只能取到迭代器，而不会知道聚合的内部具体组成
-
提供了一种设计思想，就是一个类应该只有一个引起变化的原因(叫做单一责任原则)。在聚合类中，我们把 迭代器分开，就是要把 管理对象集合 和 遍历对象集合 的责任分开，这样一来集合改变的话，只影响到聚合对象。 而如果遍历方式改变的话，只影响到了迭代器
-
当要展示一组相似对象，或者遍历一组相同对象时使用，适合使用迭代器模式
-
缺点：每个聚合对象都要一个迭代器，会生成多个迭代器不好管理类
5、观察者模式
Observer Pattern
1)基本原理
-
观察者模式类似订牛奶业务
-
奶站/气象局：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
-
用户/第三方网站：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 一 的一方。用户 Observer，是 多 的一方
2)案例分析
气象站每天测量温度，湿度，气压等等
第三方能实时获取到最新的气象数据
被观察者接口 Subject
package observer;
/**
* @author 土味儿
* Date 2021/7/29
* @version 1.0
* 被观察者接口
*/
public interface Subject {
/**
* 注册观察者
*/
void registerObserver(Observer observer);
/**
* 删除观察者
*/
void removerObserver(Observer observer);
/**
* 通知观察者
*/
void notifyObservers();
}被观察者实现类 WeatherData
package observer.inter;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* @author 土味儿
* Date 2021/7/29
* @version 1.0
* 被观察者实现类
* 气象数据
*/
public class WeatherData implements Subject {
// 天气数据：温度
private float temperature;
// 观察者集合
private List observers;
/**
* 构造器
*/
public WeatherData() {
this.observers = new ArrayList<>();
}
/**
* 注册观察者
* @param observer
*/
@Override
public void registerObserver(Observer observer) {
observers.add(observer);
}
/**
* 删除观察者
* @param observer
*/
@Override
public void removerObserver(Observer observer) {
observers.remove(observer);
}
/**
* 通知观察者
*/
@Override
public void notifyObservers() {
for (Observer observer : observers) {
observer.update(getTemperature());
}
}
/**
* 获取天气数据
* @return
*/
public float getTemperature() {
return temperature;
}
/**
* 设置天气数据
* 并通知观察者
* @param temperature
*/
public void setTemperature(float temperature) {
this.temperature = temperature;
notifyObservers();
}
} 观察者接口 Observer
可以是接口或抽象类
package observer.inter;
/**
* @author 土味儿
* Date 2021/7/29
* @version 1.0
* 观察者接口
*/
public interface Observer {
/**
* 更新数据
* @param temperature
*/
void update(float temperature);
}具体观察者
package observer.inter.observer;
import observer.inter.Observer;
/**
* @author 土味儿
* Date 2021/7/29
* @version 1.0
* 气象局网站：当前天气状态
*/
public class CurrentConditionObserver implements Observer {
/**
* 更新数据
* @param temperature
*/
@Override
public void update(float temperature) {
System.out.println("====== 气象局 =====");
System.out.println("温度：" + temperature);
}
}package observer.inter.observer;
import observer.inter.Observer;
/**
* @author 土味儿
* Date 2021/7/29
* @version 1.0
*/
public class BaiduObserver implements Observer {
/**
* 更新数据
* @param temperature
*/
@Override
public void update(float temperature) {
System.out.println("====== 百度 =====");
System.out.println("温度：" + temperature);
}
}客户端 Client
package observer.inter;
import observer.inter.observer.BaiduObserver;
import observer.inter.observer.CurrentConditionObserver;
/**
* @author 土味儿
* Date 2021/7/29
* @version 1.0
* 客户端
*/
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 创建 Subject
Subject weatherData = new WeatherData();
// 创建 观察者
Observer currentCondition = new CurrentConditionObserver();
// 注册 观察者
weatherData.registerObserver(currentCondition);
// 创建 观察者
Observer baiduObserver = new BaiduObserver();
// 注册 观察者
weatherData.registerObserver(baiduObserver);
// 更新天气数据
weatherData.setTemperature(26);
weatherData.removerObserver(currentCondition);
weatherData.setTemperature(28);
}
}3)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
- 增加观察者，就不需要去修改核心类 WeatherData， 遵守了 ocp 原则
4)注意事项
-
避免循环引用
-
如果顺序执行，某一观察者错误会导致系统卡壳，一般采用异步方式
5)Jdk应用案例
Jdk的 Observable 类就使用了观察者模式