一. 概述
觀察者模式：對象之間多對一依賴的一種設計方案，被依賴的對象爲Subject，依賴的對象爲Observer，Subject通知Observer變化。
- Subject：登記註冊、移除和通知
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- registerObserver 註冊
- removeObserver 移除
- notifyObservers() 通知所有的註冊的用戶，根據不同需求，可以是更新數據，讓用戶來取，也可能是實時推送，看具體需求定。
- Observer：接收輸入
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二. 場景示例
- 天氣預報項目需求
- 氣象站可以將每天測量到的溫度，溼度，氣壓等等以公告的形式發佈出去(比如發佈到自己的網站或第三方)。
- 需要設計開放型API，便於其他第三方也能接入氣象站獲取數據。
- 提供溫度、氣壓和溼度的接口
- 測量數據更新時，要能實時的通知給第三方
-
思維分析類圖
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-
觀察者模式解決天氣預報需求
- 觀察者模式設計後，會以集合的方式來管理用戶(Observer)，包括註冊，移除和通知。
- 這樣，我們增加觀察者(這裏可以理解成一個新的公告板)，就不需要去修改核心類WeatherData，不會修改代碼，遵守了ocp原則。
- 代碼實現：
//接口, 讓WeatherData 來實現
public interface Subject {
public void registerObserver(Observer o);
public void removeObserver(Observer o);
public void notifyObservers();
}
//觀察者接口，由觀察者來實現
public interface Observer {
public void update(float temperature, float pressure, float humidity);
}
import java.util.ArrayList;
/**
* 核心類
* 1. 包含最新的天氣情況信息
* 2. 含有 觀察者集合，使用ArrayList管理
* 3. 當數據有更新時，就主動的調用ArrayList, 通知所有的（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;
//觀察者集合
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() {
//調用 接入方的 update
notifyObservers();
}
//當數據有更新時，就調用 setData
public void setData(float temperature, float pressure, float humidity) {
this.temperatrue = temperature;
this.pressure = pressure;
this.humidity = humidity;
//調用dataChange， 將最新的信息 推送給 接入方 currentConditions
dataChange();
}
//註冊一個觀察者
@Override
public void registerObserver(Observer o) {
observers.add(o);
}
//移除一個觀察者
@Override
public void removeObserver(Observer o) {
if(observers.contains(o)) {
observers.remove(o);
}
}
//遍歷所有的觀察者，並通知
@Override
public void notifyObservers() {
for(int i = 0; i < observers.size(); i++) {
observers.get(i).update(this.temperatrue, this.pressure, this.humidity);
}
}
}
public class CurrentConditions implements Observer {
// 溫度，氣壓，溼度
private float temperature;
private float pressure;
private float humidity;
// 更新 天氣情況，是由 WeatherData 來調用，我使用推送模式
public void update(float temperature, float pressure, float humidity) {
this.temperature = temperature;
this.pressure = pressure;
this.humidity = humidity;
display();
}
// 顯示
public void display() {
System.out.println("***Today mTemperature: " + temperature + "***");
System.out.println("***Today mPressure: " + pressure + "***");
System.out.println("***Today mHumidity: " + humidity + "***");
}
}
public class BaiduSite implements Observer {
// 溫度，氣壓，溼度
private float temperature;
private float pressure;
private float humidity;
// 更新 天氣情況，是由 WeatherData 來調用，我使用推送模式
public void update(float temperature, float pressure, float humidity) {
this.temperature = temperature;
this.pressure = pressure;
this.humidity = humidity;
display();
}
// 顯示
public void display() {
System.out.println("===百度網站====");
System.out.println("***百度網站 氣溫 : " + temperature + "***");
System.out.println("***百度網站 氣壓: " + pressure + "***");
System.out.println("***百度網站 溼度: " + humidity + "***");
}
}
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//創建一個WeatherData
WeatherData weatherData = new WeatherData();
//創建觀察者
CurrentConditions currentConditions = new CurrentConditions();
BaiduSite baiduSite = new BaiduSite();
//註冊到weatherData
weatherData.registerObserver(currentConditions);
weatherData.registerObserver(baiduSite);
//測試
System.out.println("通知各個註冊的觀察者, 看看信息");
weatherData.setData(10f, 100f, 30.3f);
weatherData.removeObserver(currentConditions);
//測試
System.out.println();
System.out.println("通知各個註冊的觀察者, 看看信息");
weatherData.setData(10f, 100f, 30.3f);
}
}
三. 觀察者模式在JDK中的應用
- Jdk的Observable類就使用了觀察者模式
public class Observable {
private boolean changed = false;
private Vector<Observer> obs;
/** Construct an Observable with zero Observers. */
public Observable() {
obs = new Vector<>();
}
public synchronized void addObserver(Observer o) {
if (o == null)
throw new NullPointerException();
if (!obs.contains(o)) {
obs.addElement(o);
}
}
public synchronized void deleteObserver(Observer o) {
obs.removeElement(o);
}
public void notifyObservers() {
notifyObservers(null);
}
}
public interface Observer {
/**
* This method is called whenever the observed object is changed. An
* application calls an <tt>Observable</tt> object's
* <code>notifyObservers</code> method to have all the object's
* observers notified of the change.
*
* @param o the observable object.
* @param arg an argument passed to the <code>notifyObservers</code>
* method.
*/
void update(Observable o, Object arg);
模式角色分析：
- Observable 的作用和地位等價於 我們前面講過Subject
- Observable 是類，不是接口，類中已經實現了核心的方法 ,即管理Observer的方法 add… delete … notify…
- Observer 的作用和地位等價於我們前面講過的 Observer, 有update
- Observable 和 Observer 的使用方法和前面講過的一樣，只是Observable 是類，通過繼承來實現觀察者模式。