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
![](https://img2020.cnblogs.com/blog/1936533/202012/1936533-20201222100727975-1313957903.png)
方案1-普通方案
WeatherData类
通过对气象站项目的分析,我们可以初步设计出一个WeatherData类
![](https://img2020.cnblogs.com/blog/1936533/202012/1936533-20201222100830967-1035386802.png)
说明:
1) 通过getXxx方法,可以让第三方接入,并得到相关信息.
2) 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。
示意图
![](https://img2020.cnblogs.com/blog/1936533/202012/1936533-20201222100942058-138507772.png)
CurrentConditions(当前的天气情况) 可以理解成是我们气象局的网站 //推送
代码实现
气象站自己的网站
/** * 显示当前天气情况(可以理解成是气象站自己的网站)*/ 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,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(); } //显示 public void display() { System.out.println("***Today mTemperature: " + temperature + "***"); System.out.println("***Today mPressure: " + pressure + "***"); System.out.println("***Today mHumidity: " + humidity + "***"); } }
气象主要核心类
/** * 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 update currentConditions.update(getTemperature(), getPressure(), getHumidity()); } //当数据有更新时,就调用 setData public 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 currentConditions dataChange(); } }
测试调用
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); //更新天气情况 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); } }
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());
}
观察者模式原理
观察者模式类似订牛奶业务
1) 奶站/气象局:Subject
2) 用户/第三方网站:Observer
Subject:登记注册、移除和通知
![](https://img2020.cnblogs.com/blog/1936533/202012/1936533-20201222103444884-1252134280.png)
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
![](https://img2020.cnblogs.com/blog/1936533/202012/1936533-20201222103544876-1930494780.png)
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。
观察者模式解决天气预报需求
思路分析图解(类图)
![](https://img2020.cnblogs.com/blog/1936533/202012/1936533-20201222110214543-989987518.png)
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。
代码实现
Subject接口
//接口, 让WeatherData 来实现 public interface Subject { public void registerObserver(Observer o); public void removeObserver(Observer o); public void notifyObservers(); }
Observer接口
//观察者接口,有观察者来实现 public interface Observer { public void update(float temperature, float pressure, float humidity); }
气象核心类实现观察者
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,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(); } // 显示 public void display() { System.out.println("***Today mTemperature: " + temperature + "***"); System.out.println("***Today mPressure: " + pressure + "***"); System.out.println("***Today mHumidity: " + humidity + "***"); } }
观察者实现类
/** * 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 temperatrue; private float pressure; private float humidity; //观察者集合 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() { //调用 接入方的 update notifyObservers(); } //当数据有更新时,就调用 setData public 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 currentConditions dataChange(); } //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.temperatrue, this.pressure, this.humidity); } } }
加入一个百度气象
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,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(); } // 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 + "***"); } }
测试
public class Client { public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub //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); weatherData.removeObserver(currentConditions); //测试 System.out.println(); System.out.println("通知各个注册的观察者, 看看信息"); weatherData.setData(10f, 100f, 30.3f); } }
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
找到Observable 这个类,注意JDK版本,可以有些差异
![](https://img2020.cnblogs.com/blog/1936533/202012/1936533-20201222111905856-7292177.png)
这里用了Observer,点进去可以看到是个接口
再看这个Observable,里面有几个方法
点进去notifyObservers 源码
这里会有一个遍历,遍历出来以后,转成Observer,然后调用它的update 方法
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