圖解Java設計模式之觀察者模式

来源:https://www.cnblogs.com/haizai/archive/2020/03/30/12597506.html
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圖解Java設計模式之觀察者模式 天氣預報項目需求 天氣預報設計方案 1 - 普通方案 觀察者模式（Observer）原理 觀察者模式解決天氣預報需求 觀察者模式在JDK應用的源碼分析 天氣預報項目需求 1）氣象站可以將每天測量到的濕度、溫度、氣壓等等以公告的形式發佈出去（比如發佈到自己的網站或第三 ...


圖解Java設計模式之觀察者模式

 

天氣預報項目需求

1）氣象站可以將每天測量到的濕度、溫度、氣壓等等以公告的形式發佈出去（比如發佈到自己的網站或第三方）。
2）需要設計開放型API，便於其他第三方也能接入氣象站獲取數據。
3）提供溫度、氣壓和濕度的介面。
4）測量數據更新時，要能實時的通知給第三方。

天氣預報設計方案 1 - 普通方案

通過對氣象站項目的分析，設計出一個WeatherData類
在這裡插入圖片描述
說明 ：
1）通過getXxx方法，可以讓第三方接入，並得到相關信息。
2）當數據有更新時，氣象站通過調用dataChange()去更新數據，當第三方再次獲取時，就能得到最新數據，當然也可以推送。
在這裡插入圖片描述
CurrentConditions（當前的天氣情況）
// 推送
可以理解成是我們氣象局的網站

package com.example.demo.observer;

//顯示當前天氣情況(可以理解成是氣象站自己的網站)
public class CurrentConditions {

	// 溫度，氣壓，濕度 
	private float temperature; 
	private float pressure; 
	private float humidity;
	//更新 天氣情況，是由 WeatherData 來調用，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();
	}
	//顯示
	public void display() {
		System.out.println("***Today mTemperature: " + temperature + "***"); 
		System.out.println("***Today mPressure: " + pressure + "***"); 
		System.out.println("***Today mHumidity: " + humidity + "***");
	}
}
package com.example.demo.observer;

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() {
		//調用 接入方的 update
		currentConditions.update(getTemperature(), getPressure(), getHumidity());
	}
	//當數據有更新時，就調用 setData
	public void setData(float temperature, float pressure, float humidity) {
		this.temperatrue = temperature;
		this.pressure = pressure;
		this.humidity = humidity;
		//調用 dataChange， 將最新的信息 推送給 接入方 currentConditions 
		dataChange();
	}
}
package com.example.demo.observer;

public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		//創建接入方 currentConditions
		CurrentConditions currentConditions = new CurrentConditions();
		//創建 WeatherData 並將 接入方 currentConditions 傳遞到 WeatherData 中 
		WeatherData weatherData = new WeatherData(currentConditions);
		//更新天氣情況 
		weatherData.setData(30, 150, 40);
		//天氣情況變化 
		System.out.println("============天氣情況變化============="); 
		weatherData.setData(40, 160, 20);
	}
}

問題分析 ：
1）其他第三方接入氣象站獲取數據的問題
2）無法在運行時動態的添加第三方（新浪網站）
3）違反ocp原則 -》觀察者模式
在WeatherData中，當增加一個第三方，都需要創建一個對應的第三方的公告板對象，並加入到dataChange，不利於維護，也不是動態加入。
public void dataChange() {
currentConditions.update(getTemperature(),getPressure(),getHumidity());
}

觀察者模式（Observer）原理

觀察者模式類似訂牛奶業務
1）奶站/氣象局 ：Subject
2）用戶/第三方網站 ：Observer
Subject ：登記註冊、移除和通知
在這裡插入圖片描述
1）registerObserver 註冊
2）removeObserver 移除
3）notifyObservers() 通知所有的註冊的用戶，根據不同需求，可以是更新數據，讓用戶來取，也可能是實時推送，看具體需求定。
Observer ：接收輸入
觀察者模式 ：對象之間多對一依賴的一種設計方案，被依賴的對象為Subject，依賴的對象為Observer，Subject通知Observer變化，比如這裡的奶站是Subject，是1的一方。用戶是Observer，是多的一方。

觀察者模式解決天氣預報需求

在這裡插入圖片描述

package com.example.demo.observer.improve;

/**
 * 觀察者介面，有觀察者來實現
 * @author zhaozhaohai
 *
 */
public interface Observer {
	
	public void update(float temperatrue, float pressure, float humidity);

}
package com.example.demo.observer.improve;

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

}
package com.example.demo.observer.improve;

//顯示當前天氣情況(可以理解成是氣象站自己的網站)
public class CurrentConditions implements Observer{

	// 溫度，氣壓，濕度 
	private float temperature; 
	private float pressure; 
	private float humidity;
	//更新 天氣情況，是由 WeatherData 來調用，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();
	}
	//顯示
	public void display() {
		System.out.println("***Today mTemperature: " + temperature + "***"); 
		System.out.println("***Today mPressure: " + pressure + "***"); 
		System.out.println("***Today mHumidity: " + humidity + "***");
	}
}
package com.example.demo.observer.improve;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 類是核心
 * 1. 包含最新的天氣情況信息
 * 2. 含有 觀察者集合，使用ArrayList管理
 * 3. 當數據有更新時，就主動的調用 ArrayList，通知所有的（接入方）就看到最新的信息。
 * @author zhaozhaohai
 *
 */
public class WeatherData implements Subject{

	private float temperatrue;
	private float pressure;
	private float humidity;
	private List<Observer> observers;
	public WeatherData() { 
		this.observers = new ArrayList<Observer>();
	}
	public float getTemperature() { return temperatrue;
	}
	public float getPressure() { return pressure;
	}
	public float getHumidity() { return humidity;
	}
	public void dataChange() {
		//調用 接入方的 update
		//currentConditions.update(getTemperature(), getPressure(), getHumidity());
		notifyObservers();
	}
	//當數據有更新時，就調用 setData
	public void setData(float temperature, float pressure, float humidity) {
		this.temperatrue = temperature;
		this.pressure = pressure;
		this.humidity = humidity;
		//調用 dataChange， 將最新的信息 推送給 接入方 currentConditions 
		dataChange();
	}
	/**
	 * 註冊一個觀察者
	 */
	@Override
	public void registerObserver(Observer observer) {
		// TODO Auto-generated method stub
		observers.add(observer);
	}
	
	/**
	 * 移除一個觀察者
	 */
	@Override
	public void removeObserver(Observer observer) {
		// TODO Auto-generated method stub
		observers.remove(observer);
	}
	
	/**
	 * 遍歷所有的觀察者，並通知
	 */
	@Override
	public void notifyObservers() {
		// TODO Auto-generated method stub
		observers.stream().forEach(item -> {
			item.update(temperatrue, pressure, humidity);
		});
	}
}
package com.example.demo.observer.improve;

public class BaiduSite implements Observer {

	// 溫度，氣壓，濕度 
	private float temperature; 
	private float pressure; 
	private float humidity;
	//更新 天氣情況，是由 WeatherData 來調用，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();
	}
	//顯示
	public void display() {
		System.out.println("***百度網站 氣溫: " + temperature + "***"); 
		System.out.println("***百度網站 氣壓: " + pressure + "***"); 
		System.out.println("***百度網站 濕度: " + humidity + "***");
	}

}
package com.example.demo.observer.improve;

public class Client {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		// 創建一個WeatherData
		WeatherData weatherData = new WeatherData();
		// 創建觀察者
		CurrentConditions currentConditions = new CurrentConditions();
		BaiduSite baiduSite = new BaiduSite();
		// 註冊到weatherData
		weatherData.registerObserver(currentConditions);
		weatherData.registerObserver(baiduSite);
		// 測試
		System.out.println(" 通知各個註冊的觀察者，看看信息 ");
		weatherData.setData(10f, 11f, 12f);
	}

}

觀察者模式的好處 ：
1）觀察者模式設計後，會以集合的方式來管理用戶（Observer），包括註冊、移除和通知。
2）這樣，我們增加觀察者（可以理解為一個新的公告板），就不需要去修改核心類WeatherData不會修改代碼，遵守類ocp原則。

觀察者模式在JDK應用的源碼分析

在這裡插入圖片描述
在這裡插入圖片描述
在這裡插入圖片描述
模式角色分析 ：
1）Observable 的作用和地位等價於，前面的Subject
2）Observable 是類，不是介面，類中已經實現類核心的方法，即管理Observer的方法 add… delete… notify…
3）Observer 的作用和地位等價於前面的 Observer的update
4）Observable 和 Observer 的使用方法一樣，只是Observable是類，通過繼承來實現觀察者模式


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