Java设计模式—观察者模式

观察者模式

业务需求

• 气象站需要测量温度、湿度、气压，发布到平台上
• 需要开放型API，便于第三方可以接入获取气象数据
• API可以提供气象参数的接口，气象站更新数据时可以实时通知第三方

传统方案

-创建天气类，通过get方法让第三方获取信息

• 气象站通过change方法更新数据，第三方法下次获取数据时就会更新，这是第三方主动获取数据
• 第三方也可以被动接收数据；需要推送时，引入第三方的对象，调用他们的update方法进行推送更新

传统方式代码

气象接收方

// 显示天气情况，可以理解为气象站自己的网站
public class CurrentConditions {
    private float temperature;
    private float pressure;
    private float humidity;
    // 更新天气情况，由WeatherData调用
    public void update(float temperature, float pressure, float humidity) {
        this.temperature = temperature;
        this.pressure = pressure;
        this.humidity = humidity;
        display();
    }
    // 显示
    private void display() {
        System.out.println("温度： " + temperature + "******");
        System.out.println("气压： " + pressure + "******");
        System.out.println("湿度： " + humidity + "******");
    }
}

气象站提供信息

// 天气类，提供最新天气消息;引入CurrentConditions对象，用来推送天气消息
public class WeatherData {
    private float temperature;
    private float pressure;
    private float humidity;
    private CurrentConditions currentConditions;
    public WeatherData(CurrentConditions currentConditions) {
        this.currentConditions = currentConditions;
    }
    public float getTemperature() {
        return temperature;
    }
    public float getPressure() {
        return pressure;
    }
    public float getHumidity() {
        return humidity;
    }
    public void dataChange() {
        currentConditions.update(getTemperature(), getPressure(), getHumidity());
    }
    public void setData(float temperature, float pressure, float humidity) {
        this.temperature = temperature;
        this.pressure = pressure;
        this.humidity = humidity;
        dataChange();
    }
}

客户端

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 接入方
        CurrentConditions currentConditions = new CurrentConditions();
        // 天气类
        WeatherData weatherData = new WeatherData(currentConditions);
        // 更新天气情况
        weatherData.setData(30, 0.9f, 13.5f);
        // 天气变化
        System.out.println("===========更新天气===========");
        weatherData.setData(31, 1.1f, 12.3f);
    }
}

传统解决方案问题

• 如果增加第三方接收平台，需要增加第三方平台类，修改天气类中多个方法，比较麻烦；不利于维护，不利于动态加入；
• 违反OCP模式；可以使用观察者模式解决

观察者模式解决

观察者接口

// 观察者接口
public interface Observer {
    public void update(float temperature, float pressure, float humidity);
}

观察者

public class CurrentConditions implements Observer{
    private float temperature;
    private float pressure;
    private float humidity;
    // 更新天气情况，由WeatherData调用
    public void update(float temperature, float pressure, float humidity) {
        this.temperature = temperature;
        this.pressure = pressure;
        this.humidity = humidity;
        display();
    }
    // 显示
    private void display() {
        System.out.println("主站-温度： " + temperature + "******");
        System.out.println("主站-气压： " + pressure + "******");
        System.out.println("主站-湿度： " + humidity + "******");
    }
}

public class BaiduSite implements Observer{
    private float temperature;
    private float pressure;
    private float humidity;
    // 更新天气情况，由WeatherData调用
    public void update(float temperature, float pressure, float humidity) {
        this.temperature = temperature;
        this.pressure = pressure;
        this.humidity = humidity;
        display();
    }
    // 显示
    private void display() {
        System.out.println("BaiduSite-温度： " + temperature + "******");
        System.out.println("BaiduSite-气压： " + pressure + "******");
        System.out.println("BaiduSite-湿度： " + humidity + "******");
    }
}

天气类接口

// 天气接口
public interface Subject {
    // 注册观察者
    public void registerObserver(Observer observer);
    // 移除观察者
    public void removeObserver(Observer observer);
    // 发布信息
    public void notifyObserver();
}

天气类，维护数据以及管理观察者

// 天气类，提供最新天气消息;引入观察者集合，用来推送天气消息
public class WeatherData implements Subject{
    private float temperature;
    private float pressure;
    private float humidity;
    // 观察者集合
    private ArrayList<Observer> observers;
    public WeatherData() {
        this.observers = new ArrayList<>();
    }
    public float getTemperature() {
        return temperature;
    }
    public float getPressure() {
        return pressure;
    }
    public float getHumidity() {
        return humidity;
    }
    public void dataChange() {
        notifyObserver();
    }
    public void setData(float temperature, float pressure, float humidity) {
        this.temperature = temperature;
        this.pressure = pressure;
        this.humidity = humidity;
        dataChange();
    }
    // 维护观察者
    @Override
    public void registerObserver(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }
    @Override
    public void removeObserver(Observer observer) {
        if (observers.contains(observer)) {
            observers.remove(observer);
        }
    }
    @Override
    public void notifyObserver() {
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update(this.temperature, this.pressure, this.humidity);
            System.out.println("===============分割线==============");
        }
    }
}

客户端

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建天气类
        WeatherData weatherData = new WeatherData();
        // 观察者
        CurrentConditions currentConditions = new CurrentConditions();
        BaiduSite baiduSite = new BaiduSite();
        // 注册到天气类
        weatherData.registerObserver(currentConditions);
        weatherData.registerObserver(baiduSite);
        // 不要的观察者可以移除
        // weatherData.removeObserver(baiduSite);
        // 发布天气，通知观察者
        weatherData.setData(18f, 0.85f, 12.8f);
    }
}

JDK源码分析—Observable

java.util.Observable

源码比较较好理解，基本与案例代码结构一致

观察者模式优势

• 通过集合的方式来管理用户，可以对其注册、移除 、通知
• 变动观察者不会影响到维护数据和管理的类