设计模式（二）—— 观察者模式

川长思鸟来 2022-05-20 10:24 229阅读 0赞

**由于之前看的容易忘记，因此特记录下来，以便学习总结与更好理解，该系列博文也是第一次记录，所有有好多不完善之处请见谅与留言指出，如果有幸大家看到该博文，希望报以参考目的看浏览，如有错误之处，谢谢大家指出与留言。**

**一、**观察者模式原理

1、Internet气象站项目，普通OO设计方案，有些问题（扩展不是很好）

案例：

1.1、Internet气象站项目：

设计：    提供温度、气压和湿度的接口

测量数据更新时需时时通知给第三方

需要设计开放型API，便于其他第三方公司也能接入气象站获取数据

1.2、WeatherData类

![70][]

1.1.1、一个通常的设计方案

设计一个公告板类 (后面优化成接口  放入WeatherData类中)

![70 1][]

普通OO设计方案代码如下：

公告板类：

package com.java.hexter.internetweather;
    
    public class CurrentConditions {
    	
    	private float mTemperature;
    	private float mPressure;
    	private float mHumidity;
    	
    	public void update(float mTemperature,float mPressure,float mHumidity)
    	{
    		this.mTemperature=mTemperature;
    		this.mPressure=mPressure;
    		this.mHumidity=mHumidity;
    		display();
    	}
    	
    	public void display()
    	{
    		System.out.println("***Today mTemperature: "+mTemperature+"***");
    		System.out.println("***Today mPressure: "+mPressure+"***");
    		System.out.println("***Today mHumidity: "+mHumidity+"***");
    	}
    }

气象站类：

package com.java.hexter.internetweather;
    
    public class WeatherData {
    	
    	private float mTemperatrue;
    	private float mPressure;
    	private float mHumidity;
    	private CurrentConditions mCurrentConditions;
    	public WeatherData(CurrentConditions mCurrentConditions)
    	{
    	this. mCurrentConditions= mCurrentConditions;
    	}
    	
    	public float getTemperature()
    	{
    		return mTemperatrue;
    		
    	}
    	
    	public float getPressure()
    	{
    		return mPressure;
    		
    	}
    	
    	public float getHumidity()
    	{
    		return mHumidity;
    		
    	}
    	public void dataChange()
    	{
    		mCurrentConditions.update(getTemperature(), getPressure(), getHumidity());
    		}
    	
    	public void setData(float mTemperature,float mPressure,float mHumidity)
    	{
    		this.mTemperatrue=mTemperature;
    		this.mPressure=mPressure;
    		this.mHumidity=mHumidity;
    		dataChange();
    	}
    	
    }

测试类：

package com.java.hexter.internetweather;
    
    public class InternetWeather {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		CurrentConditions mCurrentConditions;
    		WeatherData mWeatherData;
    		
    		mCurrentConditions=new CurrentConditions();
    		mWeatherData=new 		WeatherData(mCurrentConditions);
    		
    		mWeatherData.setData(30, 150, 40);
    	}
    
    }

1.1.2、有些问题

1）其他第三方公司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   扩展性很差

2、引入观察者模式概念   （通过方法论思考：通过变化的和不变化的部分，把变化的抽离出来）

2.1、观察者模式就像定牛奶业务（其实就是用户在奶站那里订阅牛奶，首先需要先登记在奶站，然后用户就可以通过电话等方式告诉奶站订阅不同牛奶，或者告诉奶站不再订阅。当然奶站有新品种也会通知用户，这就是上面的公告板。）举例如下：

1）奶站，Subject

2）用户，Observer

2.2、Subject：登记注册、移除和通知

![70 2][]

2.3、Observer：接收输入

![70 3][]

注意：就是通知时候有两种方式：直接通知给Observer和观察者Observer自己去拉数据；细节使用根据参数大小等等业务问题来取用。

2.4、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**

3、新的设计方案

3.1、用观察者模式设计重新设计的方案

被依赖的对象为Subject，依赖的对 象为Observer，Subject通知Observer变化

这里的Subject相当于之前的WeatherData（气象站）这里定义WeatherDataSt作为区别

这个WeatherDataSt原来的而功能不变，在此基础添加了注册Observer和溢出Observer等功能。

这个Subject接口其实就是用于第三方公司等的一些用户注册，移除，通知等操作。Observer设计成一个观察者接口，这个接口实例化后，其实是一些，公告板，要接入的一些第三方公司等等，就是外面要接入，要实现这个接口。然后观察者通过气象站需要数据时，可以注册，移除等等只要实现update就行。当气象站有数据时，改变数据时候，就会调用通过dataChange()方法，然通过调用通知方法，去通知注册的用户，直接通知数据或者用户去取数据。下面这个案例是采用气象站有数据变化时，去通知观察者模式。

![70 4][]

其中WeatherDataSt实现Subject接口，公告板CurrentConditions实现Observer接口，所以各种公告板相当于观察者Observer，以此类推。

代码如下：

Subject：

package com.java.hexter.internetweather.observer;
    
    public interface Subject {
    	public void registerObserver(Observer o);
    	public void removeObserver(Observer o);
    	public void notifyObservers();
    }

package com.java.hexter.internetweather.mode;
    
    import java.util.ArrayList;
    
    import com.java.hexter.internetweather.observer.Observer;
    import com.java.hexter.internetweather.observer.Subject;
    
    public class WeatherDataSt implements Subject{
    	
    	private float mTemperatrue;
    	private float mPressure;
    	private float mHumidity;
    	private ArrayList<Observer> mObservers;
    	public WeatherDataSt()
    	{
    		mObservers=new ArrayList<Observer>();
    	}
    	
    	public float getTemperature()
    	{
    		return mTemperatrue;
    		
    	}
    	
    	public float getPressure()
    	{
    		return mPressure;
    		
    	}
    	
    	public float getHumidity()
    	{
    		return mHumidity;
    		
    	}
    	public void dataChange()
    	{
    		notifyObservers();
    	}
    
    	
    
    	
    	
    	
    	public void setData(float mTemperatrue,float mPressure,float mHumidity)
    	{
    		this.mTemperatrue=mTemperatrue;
    		this.mPressure=mPressure;
    		this.mHumidity=mHumidity;
    		dataChange();
    	}
    
    	@Override
    	public void registerObserver(Observer o) {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		mObservers.add(o);
    	}
    
    	@Override
    	public void removeObserver(Observer o) {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		if(mObservers.contains(o))
    		{mObservers.remove(o);}
    	}
    
    	@Override
    	public void notifyObservers() {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		for(int i=0,len=mObservers.size();i<len;i++)
    		{
    			mObservers.get(i).update(getTemperature(), getPressure(), getHumidity());
    		}
    	}
    
    }

Observer：

package com.java.hexter.internetweather.observer;
    
    public interface Observer {
    	public void update(float mTemperatrue,float mPressure,float mHumidity);
    }

各种公告板实现：

ForcastConditions公告板

package com.java.hexter.internetweather.mode;
    
    import com.java.hexter.internetweather.observer.Observer;
    
    
    public class ForcastConditions implements Observer{
    	private float mTemperatrue;
    	private float mPressure;
    	private float mHumidity;
    	@Override
    	public void update(float mTemperatrue, float mPressure, float mHumidity) {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		this.mTemperatrue=mTemperatrue;
    		this.mPressure=mPressure;
    		this.mHumidity=mHumidity;
    		
    		display();
    	}
    	public void display()
    	{
    		System.out.println("**鏄庡ぉ娓╁害:"+(mTemperatrue+Math.random())+"**");
    		System.out.println("**鏄庡ぉ姘斿帇:"+(mPressure+10*Math.random())+"**");
    		System.out.println("**鏄庡ぉ婀垮害:"+(mHumidity+Math.random())+"**");
    	}
    }

CurrentConditions公告板

package com.java.hexter.internetweather.mode;
    
    import com.java.hexter.internetweather.observer.Observer;
    
    public class CurrentConditions implements Observer {
    
    	private float mTemperatrue;
    	private float mPressure;
    	private float mHumidity;
    
    	@Override
    	public void update(float mTemperatrue, float mPressure, float mHumidity) {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		this.mHumidity = mHumidity;
    		this.mPressure = mPressure;
    		this.mTemperatrue = mTemperatrue;
    		display();
    	}
    
    	public void display() {
    		System.out.println("***Today mTemperatrue:" + mTemperatrue + "***");
    		System.out.println("***Today mPressure:" + mPressure + "***");
    		System.out.println("***Today mHumidity:" + mHumidity + "***");
    
    	}
    
    }

测试代码：

package com.java.hexter.internetweather.mode;
    
    
    
    public class InternetWeather {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		
    		CurrentConditions mCurrentConditions;
    		ForcastConditions mForcastConditions;
    		WeatherDataSt mWeatherDataSt;
    		
    		mWeatherDataSt=new WeatherDataSt();
    		mCurrentConditions=new CurrentConditions();
    		mForcastConditions=new ForcastConditions();
    		
    		mWeatherDataSt.registerObserver(mCurrentConditions);
    		mWeatherDataSt.registerObserver(mForcastConditions);
    		
    		mWeatherDataSt.setData(30, 150, 40);
    		mWeatherDataSt.removeObserver(mCurrentConditions);
    		mWeatherDataSt.setData(40, 250, 50);
    	}
    
    }

二、Java内置观察者（原理就是观察者原理，注意是：Observer是个类，注册等方法已经实现了，有好处也有不好的地方）

1、Java内置的观察者

Observable 是个类 注册等方法已经实现比较方便， 但是不能做到多重继承，同时通知时一定要先执行setChange().不执行，通知是不起作用的。

Observer   上面是个接口

2、用Java内置观察者重新设计该项目

3、内置观察者的注意点 Observable是类而不是接口

注意点：（1）、Java内置的观察者实现了拉和推数据。（2）、在通知前一定要setChange,提高了灵活性。（3）、Observer设置成类的好处不用在去实现，但没法定制化，和主动实现注册等功能比较麻烦，Observer等类不能实现多种继承等等。

三、观察者模式关键点

1、示例项目中问题分析

2、观察者模式的意义

3、松耦合、高内聚、隔离影响的意义

4、使用Java内置观察者的注意点

详细学习代码案例包块 内置观察者模式代码：[https://download.csdn.net/download/gududedabai/10620878][https_download.csdn.net_download_gududedabai_10620878]

想要完整代码可以留下邮箱，我会及时发送。

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[https_download.csdn.net_download_gududedabai_10620878]: https://download.csdn.net/download/gududedabai/10620878