一、观察者模式

1、案例

1.1 天气预报项目需求

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）。

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

提供温度、气压和湿度的接口

测量数据更新时，要能实时的通知给第三方

1.2 普通方案1

通过对气象站项目的分析，我们可以初步设计出一个WeatherData类

说明：

通过getXxx方法，可以让第三方接入，并得到相关信息

当数据有更新时，气象站通过调用dataChange()去更新数据，当第三方再次获取时，就能得到最新数据，当然也可以推送

推送示意图如下：

在WeatherData中，每隔一段时间，将dataChange()推送至CurrentConditions中的update方法

CurrentConditions（当前的天气情况）可以理解成是我们气象局的网站//推送

1.3 普通方案代码实例

1.3.1 CurrentConditions类

//显示当前天气情况（可以理解成气象站自己的网站）
public class CurrentConditions {
    //温度、气压、湿度
    private float temperature;
    private float pressure;
    private float humidity;

    //更新天气情况，是由WeatherData来调用， 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();
    }

    //显示
    public void display(){
        System.out.println("***Today mTempature: "+temperature + "***");
        System.out.println("***Today mPressure: "+pressure + "***");
        System.out.println("***Today mHumidity: "+humidity + "***");
    }
}

1.3.2 WeatherData类

//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）就看到最新的消息
public class WeatherData {
    private float temperature;
    private float pressure;
    private float humidity;
    private CurrentConditions currentConditions;

    public WeatherData(CurrentConditions currentConditions) {
        this.currentConditions = currentConditions;
    }

    public float getTemperature() {
        return temperature;
    }

    public float getPressure() {
        return pressure;
    }

    public float getHumidity() {
        return humidity;
    }

    public CurrentConditions getCurrentConditions() {
        return currentConditions;
    }

    public void dataChange(){
        currentConditions.update(getTemperature(),getPressure(),getHumidity());
    }

    //当数据有更新时，
    public void setData(float temperature,float pressure,float humidity){
        this.temperature = temperature;
        this.pressure = pressure;
        this.humidity = humidity;
        dataChange();//调用dataChange，将最新的信息推送给接入方
    }
}

1.3.3 Client类

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //创建接入方 CurrentConditions
        CurrentConditions currentConditions = new CurrentConditions();
        //创建WeatherData 并将接入方 currentConditions 传递到WeatherData中
        WeatherData weatherData = new WeatherData(currentConditions);

        //更新天气预报
        weatherData.setData(30,150,40);

        //天气情况变化
        System.out.println("==============天气情况变化================");
        weatherData.setData(40,160,20);

    }
}

结果：

***Today mTempature: 30.0***
***Today mPressure: 150.0***
***Today mHumidity: 40.0***
==============天气情况变化================
***Today mTempature: 40.0***
***Today mPressure: 160.0***
***Today mHumidity: 20.0***

1.4 普通方案问题分析

其他第三方接入气象站获取数据的问题

无法在运行时动态的添加第三方

//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

3.违反了开闭原则，添加新的第三方时，会在下面的代码中进行修改
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public WeatherData(CurrentConditions currentConditions) {
        this.currentConditions = currentConditions;
    }

public void dataChange(){
        currentConditions.update(getTemperature(),getPressure(),getHumidity());
    }

2、观察者模式原理

2.1 Subject

观察者模式类似于订牛奶业务

奶站（气象局）：Subject

用户/第三方网站：Observer

说明：

Subject：登记注册、移除和通知

registerObserver注册

removeObserver移除

notifyObservers()通知所有的注册的用户，根据不同得到需求，可以是更新数据，让用户来取，也可以是实施推送，看具体需求定

2.2 Observer

说明：

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，依赖的对象是Observer，Subject通知Observer变化，比如这里的奶站是Subject，是1的一方。用户是Observer，是多的一方。

2.3 原理类图

3、代码实例

3.1 Observer接口

//观察者接口，由观察者来实现
public interface Observer {
    public void update(float tempterature,float pressure,float humidity);
}

3.2 Subject接口

public interface Subject {
    public void registerObserver(Observer o);
    public void removeObserver(Observer o);
    public void notifyObservers();
}

3.3 CurrentConditions类

实现Observer接口

public class CurrentConditions implements  Observer{
    //温度、气压、湿度
    private float temperature;
    private float pressure;
    private float humidity;

    //更新天气情况，是由WeatherData来调用， 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();
    }

    //显示
    public void display(){
        System.out.println("***Today mTempature: "+temperature + "***");
        System.out.println("***Today mPressure: "+pressure + "***");
        System.out.println("***Today mHumidity: "+humidity + "***");
    }
}

3.4 WeatherData类

实现Subject接口

import java.util.ArrayList;

//类是核心
// 1. 包含最新的天气情况信息 使用ArrayList管理
// 2. 含有 观察者集合，
// 3. 当数据有更新时，就主动的调用ArrayList，通知所有的（接入方）就看到最新的信息

public class WeatherData implements Subject{
    private float temperature;
    private float pressure;
    private float humidity;
    //观察者集合
    private ArrayList<Observer> observers;

    public WeatherData( ){
        observers = new ArrayList<Observer>();
    }

    public float getTemperature() {
        return temperature;
    }

    public float getPressure() {
        return pressure;
    }

    public float getHumidity() {
        return humidity;
    }


    public void dataChange(){
        notifyObservers();
    }

    //当数据有更新时，
    public void setData(float temperature,float pressure,float humidity){
        this.temperature = temperature;
        this.pressure = pressure;
        this.humidity = humidity;
        dataChange();//调用dataChange，将最新的信息推送给接入方
    }

    //注册一个观察者
    @Override
    public void registerObserver(Observer o) {
        observers.add(o);
    }

    //移除一个观察者
    @Override
    public void removeObserver(Observer o) {
        if(observers.contains(o))
            observers.remove(o);
    }

    //遍历所有的观察者，并通知
    @Override
    public void notifyObservers() {
        for(int i = 0;i < observers.size(); i++){
            observers.get(i).update(this.temperature,this.pressure,this.humidity);
        }
    }
}

3.5 Client类

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个WeatherData
        WeatherData weatherData = new WeatherData();

        //创建观察者
        CurrentConditions currentConditions = new CurrentConditions();

        //注册到weatherData
        weatherData.registerObserver(currentConditions);

        //测试
        System.out.println("通知各个注册的观察者，看看信息");
        weatherData.setData(10f,100f,30.3f);
    }
}

结果：

通知各个注册的观察者，看看信息
***Today mTempature: 10.0***
***Today mPressure: 100.0***
***Today mHumidity: 30.3***

3.6 添加新的观察者

3.6.1 BaiduSite类

实现Observer接口

public class BaiduSite implements Observer{
    //温度、气压、湿度
    private float temperature;
    private float pressure;
    private float humidity;

    //更新天气情况，是由WeatherData来调用， 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();
    }

    //显示
    public void display(){
        System.out.println("百度网站");
        System.out.println("***百度网站 气温: "+temperature + "***");
        System.out.println("***百度网站 气压: "+pressure + "***");
        System.out.println("***百度网站 湿度: "+humidity + "***");
    }
}

3.6.2 Client类

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个WeatherData
        WeatherData weatherData = new WeatherData();

        //创建观察者
        CurrentConditions currentConditions = new CurrentConditions();
        BaiduSite baiduSite = new BaiduSite();

        //注册到weatherData
        weatherData.registerObserver(currentConditions);
        weatherData.registerObserver(baiduSite);

        //测试
        System.out.println("通知各个注册的观察者，看看信息");
        weatherData.setData(10f,100f,30.3f);
    }
}

结果：

通知各个注册的观察者，看看信息
***Today mTempature: 10.0***
***Today mPressure: 100.0***
***Today mHumidity: 30.3***
百度网站
***百度网站 气温: 10.0***
***百度网站 气压: 100.0***
***百度网站 湿度: 30.3***

4、观察者模式好处

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

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

5.1 源码分析

（1）new 一个Obserable对象

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public static void main(String[] args) {
     new Observable();
}

（2）Obserable类

里面含有Observer，还有3个方法addObserver、deleteObserver、notifyObservers

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){...}
    
    public synchronized void deleteObserver(Observer o) {
        obs.removeElement(o);
    }
    
    public void notifyObservers() {
        notifyObservers(null);
    }
}

（3）Observer接口

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public interface Observer {
    void update(Observable o, Object arg);
}

（4）Obserable类中的notifyObservers方法详解

public void notifyObservers(Object arg) {
    Object[] arrLocal;

    synchronized (this) {
        if (!changed)
            return;
        arrLocal = obs.toArray();
        clearChanged();
    }

    for (int i = arrLocal.length-1; i>=0; i--)
        ((Observer)arrLocal[i]).update(this, arg);
}

5.2 说明

Observable的作用和地位等价于我们前面讲过的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…，notiry…

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

一、观察者模式

1、 案例

1.1 天气预报项目需求

1.2 普通方案1

1.3 普通方案代码实例

1.3.1 CurrentConditions类

1.3.2 WeatherData类

1.3.3 Client类

1.4 普通方案问题分析

2、观察者模式原理

2.1 Subject

2.2 Observer

2.3 原理类图

3、代码实例

3.1 Observer接口

3.2 Subject接口

3.3 CurrentConditions类

3.4 WeatherData类

3.5 Client类

3.6 添加新的观察者

3.6.1 BaiduSite类

3.6.2 Client类

4、观察者模式好处

5、观察者模式在Jdk应用的源码分析

5.1 源码分析

5.2 说明

1、案例