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1. 项目需求分析
天气预报项目需求，具体要求如下：
- 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。
2. 天气预报设计方案1：普通方案
- 通过对气象站项目的分析，我们可以初步设计出一个WeatherDate类
- 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。
2.1 上代码
2.1.1 创建气象站类
/**
* @author LongXi
* @create 2021-08-01 9:09
*/
//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
private float temperature;
//压力
private float pressure;
//湿度
private float humidity;
// 更新 是由WeatherData来调用，我们使用推送模式
public void update (float temperature, float pressure, float humidity){
this.temperature = temperature;
this.pressure = pressure;
this.humidity = humidity;
this.display();
}
//显示
public void display(){
System.out.println("今天的温度：" + temperature);
System.out.println("今天的压力：" + pressure);
System.out.println("今天的湿度：" + humidity);
}
}
2.1.2 创建天气类
package designpatterns.observer;
/**
* @author LongXi
* @create 2021-08-01 9:16
*/
/*
* 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，就主动调用 CurrentConditions对象的update方法（含display），
* 这样他们（接入方）就看到了最新的信息。
*
* */
public class WeatherData {
//温度
private float temperature;
//压力
private float pressure;
//湿度
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 void dataChange(){
//调用接入方，方法
currentConditions.update(getTemperature(),getPressure(),getHumidity());
}
//当数据有更细时就调用setData
public void setData(float temperature,float pressure,float humidity){
this.temperature = temperature;
this.pressure = pressure;
this.humidity = humidity;
// 调用dataChange，将最新信息推送给接入方 currentConditions
dataChange();
}
}
2.1.3 创建客户端类，测试类
/**
* @author LongXi
* @create 2021-08-01 9:24
*/
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//创建接入方
CurrentConditions currentConditions = new CurrentConditions();
//创建WeatherData 并将接入方CurrentConditions传递到WeatherData中
WeatherData weatherData = new WeatherData(currentConditions);
//更新天气情况
weatherData.setData(30,40,50);
}
}
2.1.4 运行结果
今天的温度：30.0
今天的压力：40.0
今天的湿度：50.0
这样我们就把天气信息推送到了气象站
2.2 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. 使用观察者模式
3.1 用类图描述关系
3.2 上代码
3.2.1 父级接口，用来管理观察者
/**
* @author LongXi
* @create 2021-08-01 9:45
*/
public interface Subject {
public void registerObserver(Observer observer);
public void removeObserver(Observer observer);
public void notifyObserver();
}
3.2.2 观察者接口，由观察者来实现
/**
* @author LongXi
* @create 2021-08-01 9:46
*/
//观察者接口，由观察者来实现
public interface Observer {
public void update(float temperature, float pressure, float humidity);
}
3.2.3 观察者实现类
/**
* @author LongXi
* @create 2021-08-01 9:49
*/
public class CurrentCoditions implements Observer{
//温度
private float temperature;
//压力
private float pressure;
//湿度
private float humidity;
// 更新 是由WeatherData来调用，我们使用推送模式
public void update (float temperature, float pressure, float humidity){
this.temperature = temperature;
this.pressure = pressure;
this.humidity = humidity;
this.display();
}
//显示
public void display(){
System.out.println("今天的温度：" + temperature);
System.out.println("今天的压力：" + pressure);
System.out.println("今天的湿度：" + humidity);
}
}
3.2.4 天气核心类
/**
* @author LongXi
* @create 2021-08-01 9:16
*/
/*
* 类是核心
* 1. 包含最新的天气情况信息
* 2. 含有观察者集合，使用ArrayList管理
* 3. 当数据有更新时，就主动调用 ArrayList，通知所有的（接入方）
* 这样他们（接入方）就看到了最新的信息。
*
* */
public class WeatherData implements Subject{
//温度
private float temperature;
//压力
private float pressure;
//湿度
private float humidity;
//观察者集合
private ArrayList<Observer> observers;
public WeatherData() {
this.observers = new ArrayList<Observer>();
}
public float getTemperature() {
return temperature;
}
public float getPressure() {
return pressure;
}
public float getHumidity() {
return humidity;
}
public void dataChange(){
//调用接入方，方法
notifyObserver();
}
//当数据有更细时就调用setData
public void setData(float temperature,float pressure,float humidity){
this.temperature = temperature;
this.pressure = pressure;
this.humidity = humidity;
// 调用dataChange，将最新信息推送给接入方 currentConditions
dataChange();
}
@Override
public void registerObserver(Observer observer) {
observers.add(observer);
}
@Override
public void removeObserver(Observer observer) {
if (observers.contains(observer)){
observers.remove(observer);
}
}
@Override
//遍历所有观察者并通知
public void notifyObserver() {
for (int i = 0;i< observers.size();i ++){
observers.get(i).update(this.temperature,this.pressure,this.humidity);
}
}
}
3.2.5 客户端类，测试类
/**
* @author LongXi
* @create 2021-08-01 9:59
*/
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//创建一个WeatherData
WeatherData weatherData = new WeatherData();
//创建观察者
CurrentCoditions currentCoditions = new CurrentCoditions();
//注册到WeatherData
weatherData.registerObserver(currentCoditions);
//测试
System.out.println("通知各个注册的观察者，查看信息");
weatherData.setData(40,50,60);
}
}
3.2.6 运行结果
通知各个注册的观察者，查看信息
今天的温度：40.0
今天的压力：50.0
今天的湿度：60.0
3.3 扩展性分析
加入我们再加入一个观察者：百度网站
我们只需让【百度网站】实现观察者接口就行了
/**
* @author LongXi
* @create 2021-08-01 10:04
*/
public class BaiduSite implements Observer{
//温度
private float temperature;
//压力
private float pressure;
//湿度
private float humidity;
// 更新 是由WeatherData来调用，我们使用推送模式
public void update (float temperature, float pressure, float humidity){
this.temperature = temperature;
this.pressure = pressure;
this.humidity = humidity;
this.display();
}
//显示
public void display(){
System.out.println("百度网站");
System.out.println("来自百度网站，今天的温度：" + temperature);
System.out.println("来自百度网站，今天的压力：" + pressure);
System.out.println("来自百度网站，今天的湿度：" + humidity);
}
}
然后再测试类中加入【百度网站】
/**
* @author LongXi
* @create 2021-08-01 9:59
*/
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//创建一个WeatherData
WeatherData weatherData = new WeatherData();
//创建观察者
CurrentCoditions currentCoditions = new CurrentCoditions();
BaiduSite baiduSite = new BaiduSite();
//注册到WeatherData
weatherData.registerObserver(currentCoditions);
weatherData.registerObserver(baiduSite);
//测试
System.out.println("通知各个注册的观察者，查看信息");
weatherData.setData(40,50,60);
}
}
运行结果
通知各个注册的观察者，查看信息
今天的温度：40.0
今天的压力：50.0
今天的湿度：60.0
百度网站
来自百度网站，今天的温度：40.0
来自百度网站，今天的压力：50.0
来自百度网站，今天的湿度：60.0
是不是很方便(_)
3.4 观察者模式的好处
- 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，就不需要去修改核心类WeatherData，不会修改代码，遵守了ocp原则。
3.5 观察者模式再JDK中的使用
/**
* @author LongXi
* @create 2021-08-01 12:08
*/
public class ObserverTest {
public static void main(String[] args) {
Observable observable;
}
}
核心源码
Observer
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);
}
Observable
3.6 观察者角色分析
- 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Observ的方法add，delete，notify等
- Observer的作用和地位等价我们前面的Observer，由update
- Observable和Observer 使用方法和前面的一样，只是Observable是类，是通过继承来实现观察者模式。