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 updatecurrentConditions.update(getTemperature(), getPressure(), getHumidity());}//当数据有更新时，就调用 setDatapublic 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 currentConditionsdataChange();}}

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 setDatapublic 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 currentConditionsdataChange();}@Overridepublic void registerObserver(Observer o) {observers.add(o);}@Overridepublic void removeObserver(Observer o) {if(observers.contains(o)) {observers.remove(o);}}@Overridepublic 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WeatherDataWeatherData 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！

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