Electronic News: 设计模式（十八）——观察者模式（JDK Observable源码分析）

2021-02-08

设计模式（十八）——观察者模式（JDK Observable源码分析）

1 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

2 天气预报设计方案 1-普通方案

WeatherData 类

传统的设计方案

代码实现

package com.lin.observer;/** * 显示当前天气情况（可以理解为气象站的网站） * @Description: * @author LinZM * @date 2021-2-7 12:49:27 * @version V1.8 */public class CurrentConditions { // 温度，气压，湿度 private float temperatrue;  private float pressure;  private float humidity; // 更新天气情况 public void update(float temperature, float pressure, float humidity) {  this.temperatrue = temperature;  this.pressure = pressure;  this.humidity = humidity;  display(); }  public void display(){  System.out.println("===Today's temperature: "+temperatrue+"===");  System.out.println("===Today's pressure: "+pressure+"===");  System.out.println("===Today's humidity: "+humidity+"==="); } }

package com.lin.observer;/* *  类是核心 1. 包含最新的天气情况信息 2. 含有 CurrentConditions 对象 3. 当数据有更新时，就主动的调用 *  CurrentConditions 对象 update 方法(含 display), 这样他们（接入方）就看到最新的信息 */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(); }}

package com.lin.observer;public class Client { public static void main(String[] args) {    CurrentConditions currentConditions = new CurrentConditions();  WeatherData weatherData = new WeatherData(currentConditions);  weatherData.setData(10, 20, 3);   }}

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

public void dataChange() {

currentConditions.update(getTemperature(), getPressure(), getHumidity());

}

3 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。用户时 Observer，是多的一方。

4 观察者模式解决天气预报需求

类图说明

代码实现

package com.lin.observer.plus;public interface Subject { void registerObserver(Observer o);  void removeObserver(Observer o);  void notifyObserver(); }

package com.lin.observer.plus;import java.util.ArrayList;/* *  类是核心 1. 包含最新的天气情况信息 2. 含有 CurrentConditions 对象 3. 当数据有更新时，就主动的调用 *  CurrentConditions 对象 update 方法(含 display), 这样他们（接入方）就看到最新的信息 */public class WeatherData implements Subject{  private float temperatrue; private float pressure; private float humidity; private ArrayList<Observer> observers;  //加入新的第三方 public WeatherData() {  observers = new ArrayList<Observer>(); } 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());  notifyObserver(); } //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(); } @Override public void registerObserver(Observer o) {  observers.add(o);   } @Override public void removeObserver(Observer o) {  if(observers.contains(o)) {   observers.remove(o);  } } @Override public void notifyObserver() {  for (int i = 0; i < observers.size(); i++) {   observers.get(i).update(temperatrue, pressure, humidity);  } }}

package com.lin.observer.plus;public interface Observer { void update(float temperatrue, float pressure, float humidity); }

package com.lin.observer.plus;public class CurrentConditions implements Observer{  // 温度，气压，湿度  private float temperatrue;    private float pressure;    private float humidity;  // 更新天气情况  public void update(float temperature, float pressure, float humidity) {   this.temperatrue = temperature;   this.pressure = pressure;   this.humidity = humidity;   display();  }    public void display(){   System.out.println("===Today's temperature: "+temperatrue+"===");   System.out.println("===Today's pressure: "+pressure+"===");   System.out.println("===Today's humidity: "+humidity+"===");  }  }

package com.lin.observer.plus;public class BaiDu implements Observer{ // 温度，气压，湿度 private float temperatrue; private float pressure; private float humidity; // 更新天气情况 public void update(float temperature, float pressure, float humidity) {  this.temperatrue = temperature;  this.pressure = pressure;  this.humidity = humidity;  display(); } public void display() {  System.out.println("===BaiDu's temperature: " + temperatrue + "===");  System.out.println("===BaiDu's pressure: " + pressure + "===");  System.out.println("===BaiDu's humidity: " + humidity + "==="); } }

package com.lin.observer.plus;public class Client { public static void main(String[] args) {  // 创建一个WeatherData  WeatherData weatherData = new WeatherData();    // 创建观察者  CurrentConditions currentConditions = new CurrentConditions();  BaiDu baiDu = new BaiDu();    // 注册  weatherData.registerObserver(currentConditions);  weatherData.registerObserver(baiDu);    // 测试  System.out.println("通知各个注册的观察者：");  weatherData.setData(23, 12, -0.4f); }}

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。

5 观察者模式在 Jdk 应用的源码分析

1) Jdk 的 Observable 类就使用了观察者模式

2) 代码分析+模式角色分析

3) 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

仅供参考，有错误还请指出！

有什么想法，评论区留言，互相指教指教。

原文转载：http://www.shaoqun.com/a/536613.html

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1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2天气预报设计方案1-普通方案WeatherData类传统的设计方案代码实现packagecom.lin.observer;/*
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