设计模式——观察者模式

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

方案一：

天气预报设计方案 1- 普通方案

• 第三方网站定时调用dataChange()方法，去更新数据

  
  
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• WeatherData 类在数据发生改变时，就去主动调用 update 方法去更新数据

  
  
  image.png

代码实现：

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 + "***");
    }
}

   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();
        }
    }

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

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 (新浪网站)
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

观察者模式原理

1. 观察者模式类似订牛奶业务
2. 奶站/气象局：Subject
3. 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，也可能是实时推送， 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

类图说明

image.png

代码实现：

public interface Observer {
    public void update(float temperature, float pressure, float humidity);
}

public interface Subject {
    public void registerObserver(Observer o);
    public void removeObserver(Observer o);
    public void notifyObservers();
}

public class WeatherData implements Subject {
    private float temperatrue;
    private float pressure;
    private float humidity;
    //观察者集合
    private ArrayList observers;

    //加入新的第三方
    public WeatherData() {
        observers = new ArrayList();
    }

    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) {
        // TODO Auto-generated method stub
        observers.add(o);
    }

    //移除一个观察者 @Override
    public void removeObserver(Observer o) {
        // TODO Auto-generated method stub
        if (observers.contains(o)) {
            observers.remove(o);
        }
    }

    //遍历所有的观察者，并通知 @Override
    public void notifyObservers() {
        // TODO Auto-generated method stub
        for (int i = 0; i < observers.size(); i++) {
            observers.get(i).update(this.temperatrue, this.pressure, this.humidity);
        }
    }
}

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();
        //Observable
    }

    // 显 示
    public void display() {
        System.out.println("***Today mTemperature: " + temperature + "***");
        System.out.println("***Today mPressure: " + pressure + "***");
        System.out.println("***Today mHumidity: " + humidity + "***");
    }
}

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 + "***");
    }
}

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。

观察者模式在 Jdk 应用的源码分析

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模式角色分析

• Observable 的作用和地位等价于 我们前面讲过 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我们前面讲过的 Observer, 有 update
• 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