行为型模式之观察者模式

天气预报项目需求,具体要求如下：

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)。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。提供温度、气压和湿度的接口测量数据更新时，要能实时的通知给第三方

1. 普通方案

1.1 方案设计

第三方获取的方案设计 当有数据更新时，气象站通过调用 dataChange() 更新天气数据，当第三方再次从WeatherData 中获取数据时，就能得到最新数据

推送的方案设计 说明：CurrentConditions 可以理解为气象站自己的网站，当WeatherData 数据变化时，推送到 CurrentConditions

1.2 代码实现

天气情况数据 package com.study.observer; public class WeatherData { private float temperature; private float pressure; private float humidity; private CurrentConditions currentConditions; // 加入第三方或者是气象站自己的网站 public WeatherData(CurrentConditions currentConditions) { this.currentConditions = currentConditions; } // 当有数据更新时，就调用此方法 public void setData(float temperature, float pressure, float humidity){ this.temperature = 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 void dataChange(){ //调用 接入方的 update currentConditions.update(this.temperature, this.pressure, this.humidity); } } 第三方或者是气象站自己的网站 package com.study.observer; 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 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); } } 气象站 package com.study.observer; public class Client { public static void main(String[] args) { // 创建介入方 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); } }

1.3 问题分析

其他第三方接入气象站获取数据的问题无法在运行时动态的添加第三方 (新浪网站)违反 ocp 原则

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

2. 观察者模式方案

2.1 观察者模式原理

观察者模式类似订阅气象站天气情况的业务气象局：Subject第三方网站：Observer

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

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。用户是Observer，是多的一方。

2.2 代码实现

Subject.java package com.study.observer; public interface Subject { public void registerObserver(Observer o); public void removeObserver(Observer o); public void notifyObservers(); } Observer.java package com.study.observer; //观察者接口，有观察者来实现 public interface Observer { public void update(float temperature, float pressure, float humidity); } WeatherData.java package com.study.observer; import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class WeatherData implements Subject { private float temperature; private float pressure; private float humidity; private List<Observer> observerList; public WeatherData() { this.observerList = new ArrayList<>(); } // 当有数据更新时，就调用此方法 public void setData(float temperature, float pressure, float humidity){ this.temperature = 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 void dataChange(){ this.notifyObservers(); } @Override public void registerObserver(Observer o) { observerList.add(o); } @Override public void removeObserver(Observer o) { observerList.remove(o); } @Override public void notifyObservers() { for (Observer observer : observerList) { observer.update(this.temperature,this.pressure,this.humidity); } } } CurrentCoditions.java package com.study.observer; 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 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); } } Client.java package com.study.observer; public class Client { public static void main(String[] args) { // 创建介入方 CurrentConditions currentConditions = new CurrentConditions(); //创建 WeatherData WeatherData weatherData = new WeatherData(); weatherData.registerObserver(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); } }

2.3 优点

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(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

3. 观察者模式在 JDK 应用的源码分析

Observable.java -Observer.java

3.1 模式角色分析

Observable 的作用和地位等价于前面的 SubjectObservable 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… 等方法Observer 的作用和地位等价于前面的 Observer, 有 update 方法Observable 和 Observer 的使用方法和前面一样，只是 Observable 是类，通过继承来实现观察者模式