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设计模式 |02 观察者模式

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开头说几句

博主的博客地址： https://www.jeffcc.top/
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什么是观察者模式

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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

  1. 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

image.png

项目结构

image.png

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

image.png

---END
2019 年 9 月 2 日 21:56:39~~~~

  • 设计模式

    设计模式（Design pattern）代表了最佳的实践，通常被有经验的面向对象的软件开发人员所采用。设计模式是软件开发人员在软件开发过程中面临的一般问题的解决方案。这些解决方案是众多软件开发人员经过相当长的一段时间的试验和错误总结出来的。

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