设计模式|02 观察者模式
- 2019 年 10 月 5 日
- 筆記
开头说几句
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什么是观察者模式
- 观察者模式定义了对象之间的一对多依赖，这样一来，当一个对象改变状态的时候，它的所有依赖都会接受到通知并且自动更新。
- 该模式类似于 报纸杂志的出版和订阅，需要订阅者先订阅杂志，才能够继续进行后续的杂志更新及时推送给订阅者，这里的出版社就是对应着观察者模式的主题，订阅者对应着观察者。
- 观察者模式在我们的生活中随处可见，并且是JDK 中使用最多的设计模式之一了，同时在消息队列中也有相关的应用！
设计原则
- 为了交互对象这件的松耦合设计而努力。当两个对象之间松耦合，他们依然可以交互，但是不太清楚彼此的细节。
- 关于观察者的一切，主题只需要知道观察者实现了某个接口，主题不需要知道观察者的具体类是谁，做了什么。
- 当有新的观察者出现的时候，主题不需要修改代码，主题并不在乎这个问题，它只会发送通知给所有实现了观察者接口的对象。
- 找出程序中会发生变化的方面，然后将其他和固定不变的方面分离。在观察者模式中，会改变的是主题的状态以及观察者的数量和类型，所以这些方面可以单独分离出来作为一个接口。
- 针对接口编程，主题与观察者都使用了接口，观察者利用主题的接口向主题进行注册，而主题利用观察者的接口进行发送消息。
- 多用组合少用继承，观察者模式中使用了组合来将许多的观察者组合进入主题中，并不是使用继承来实现的。
模式实例
设计背景
- 有一个气象站WeatherDate 专门负责收集气象数据（温度，湿度，气压），并且实时向三块布告板来传输数据显示（温度，湿度，气压），并且要求能够随时增加删除布告板。
设计代码
项目类图
项目结构
气象站超类
package tag; import observer.Observer; /** * 主题需要实现的接口规范 */ public interface Subject { // 注册观察者 public void registerObserver(Observer observer); // 注销观察者 public void removeObserver(Observer observer); // 主题发生变化的时候 通知在注册的观察者 public void notifyObserver(); }
气象站实现类
package tag.impl; import observer.Observer; import tag.Subject; import java.util.ArrayList; /** * 主题的实现类 */ public class WeatherDate implements Subject { // 用于存储观察者的集合 private ArrayList<Observer> observers; private float temperature; private float humidity; private float pressure; /** * 初始化集合！很重要！ */ public WeatherDate() { this.observers = new ArrayList<Observer>(); } /** * 注册观察者 * @param observer */ @Override public void registerObserver(Observer observer) { observers.add(observer); } /** *注销观察者 * @param observer */ @Override public void removeObserver(Observer observer) { // 注意防止非空 if(observers.indexOf(observer)>0){ observers.remove(observer); } } /** * 唤醒观察者 */ @Override public void notifyObserver() { observers.forEach(observer -> { observer.update(temperature,humidity,pressure); }); } /** * 通知观察者 */ public void measurementsChanged(){ notifyObserver(); } /** * 模拟气象站抓取数据 * @param temperature * @param humidity * @param pressure */ public void setMeasurements(float temperature, float humidity, float pressure){ this.temperature = temperature; this.humidity = humidity; this.pressure = pressure; measurementsChanged(); } }
观察者超类
package observer; /** * 观察者需要实现的接口 */ public interface Observer { /** * 实时更新的方法 * @param temp 温度 * @param humidity 湿度 * @param pressure 气压 */ public void update(float temp, float humidity,float pressure); }
观察者布告板超类
package observer; /** * 布告板需要实现的类 */ public interface DisplayElement { /** * 显示数据的方法 */ public void display(); }
三个观察者
package observer.impl; import observer.DisplayElement; import observer.Observer; import tag.Subject; /** * 第一个观察者 * 实时更新温度情况 */ public class CurrentTemperatureDisplay implements Observer, DisplayElement { private float temperature; private Subject weatherDate; /** * 需要一个主题用来注册 * @param weatherDate */ public CurrentTemperatureDisplay(Subject weatherDate) { this.weatherDate = weatherDate; weatherDate.registerObserver(this); } /** * 实时发布信息 */ @Override public void display() { System.out.print("一号布告板："); System.out.println("temperature:"+temperature); } /** * 布告板更新 * @param temp 温度 * @param humidity 湿度 * @param pressure 气压 */ @Override public void update(float temp, float humidity, float pressure) { this.temperature = temp; display(); } }
package observer.impl; import observer.DisplayElement; import observer.Observer; import tag.Subject; /** * 第二个观察者 * 实时更新湿度情况 */ public class CurrentHumidityDisplay implements Observer, DisplayElement { private float humidity; private Subject weatherDate; /** * 需要一个主题用来注册 * @param weatherDate */ public CurrentHumidityDisplay(Subject weatherDate) { this.weatherDate = weatherDate; weatherDate.registerObserver(this); } /** * 实时发布信息 */ @Override public void display() { System.out.print("二号布告板："); System.out.println("humidity:"+humidity); } /** * 布告板更新 * @param temp 温度 * @param humidity 湿度 * @param pressure 气压 */ @Override public void update(float temp, float humidity, float pressure) { this.humidity = humidity; display(); } }
package observer.impl; import observer.DisplayElement; import observer.Observer; import tag.Subject; /** * 第三个观察者 * 实时更新气压情况 */ public class CurrentPressureDisplay implements Observer, DisplayElement { private float pressure; private Subject weatherDate; /** * 需要一个主题用来注册 * @param weatherDate */ public CurrentPressureDisplay(Subject weatherDate) { this.weatherDate = weatherDate; weatherDate.registerObserver(this); } /** * 实时发布信息 */ @Override public void display() { System.out.print("三号布告板："); System.out.println("pressure:"+pressure); } /** * 布告板更新 * @param temp 温度 * @param humidity 湿度 * @param pressure 气压 */ @Override public void update(float temp, float humidity, float pressure) { this.pressure = pressure; display(); } }
气象站测设类
package test; import observer.impl.CurrentHumidityDisplay; import observer.impl.CurrentPressureDisplay; import observer.impl.CurrentTemperatureDisplay; import tag.impl.WeatherDate; /** * 气象站测试 */ public class WeatherDateTest { public static void main(String[] args) { // 新建一个气象站 WeatherDate weatherDate = new WeatherDate(); // 注册三个布告板 new CurrentTemperatureDisplay(weatherDate); new CurrentHumidityDisplay(weatherDate); new CurrentPressureDisplay(weatherDate); // 模拟气象站发布新气象 weatherDate.setMeasurements(80,60,30.4f); weatherDate.setMeasurements(40,30,20.1f); weatherDate.setMeasurements(20,10,10.7f); } }
输出结果
