观察者模式——气象局高温预警

一模式定义

观察者模式，又称为发布/订阅模式。观察者模式定义了对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。

 

二模式举例

1 模式分析

我们借用气象局高温预警来说明这一模式。

 

2观察者模式静态类图

 

3代码示例

3.1观察者接口一IObserver

package com.demo.observer;

import com.demo.subject.ISubject;
/**
 * 观察者接口
 * @author 
 *
 */
public interface IObserver
{
	//更新方法
	public void update(ISubject subject);
}

3.2主题接口一ISubject

package com.demo.subject;

import com.demo.observer.IObserver;

/**
 * 主题接口（被观察者）
 * 
 * @author
 * 
 */
public interface ISubject
{
	/**
	 * 增加观察者
	 * 
	 * @param observer
	 * @return
	 */
	public boolean add(IObserver observer);

	/**
	 * 删除观察者
	 * 
	 * @param observer
	 * @return
	 */
	public boolean remove(IObserver observer);

	/**
	 * 通知所有观察者更新数据
	 */
	public void notifyAllObserver();

	/**
	 * 设置温度值
	 * 
	 * @param temperature
	 */
	public void setTemperature(float temperature);

	/**
	 * 获得温度预警
	 * 
	 * @return
	 */
	public String temperatureReport();
}

3.3具体主题实现一Subject

package com.demo.subject;

import java.util.Iterator;
import java.util.Vector;

import com.demo.observer.IObserver;

/**
 * 主题实现类（被观察者）
 * 
 * @author
 * 
 */
public class Subject implements ISubject {
	// 温度
	/**
	 * （一）高温黄色预警信号
	 * 
	 * 标准：连续三天日最高气温将在35℃以上。
	 * 
	 * （二）高温橙色预警信号
	 * 
	 * 标准：24小时内最高气温将升至37℃以上。
	 * 
	 * （三）高温红色预警信号
	 * 
	 * 标准：24小时内最高气温将升至40℃以上。
	 */
	private float temperature;
	// 预警级别
	private String warningLevel;

	// 保存观察者列表
	private final Vector<IObserver> vector;

	/**
	 * 构造方法 初始化观察者列表
	 */
	public Subject() {
		vector = new Vector<IObserver>();
	}

	/**
	 * 增加观察者
	 */
	public boolean add(IObserver observer) {
		if (observer != null && !vector.contains(observer)) {
			return vector.add(observer);
		}

		return false;
	}

	/**
	 * 移除观察者
	 */
	public boolean remove(IObserver observer) {
		return vector.remove(observer);
	}

	/**
	 * 通知所有观察者更新数据
	 */
	public void notifyAllObserver() {
		System.out.println("======气象部门发布高温" + this.warningLevel + "警报!======");
		Iterator<IObserver> iterator = vector.iterator();
		while (iterator.hasNext()) {
			(iterator.next()).update(this);
		}
	}

	/**
	 * 私有方法 根据温度值设置预警级别 然后通知所有观察者
	 */
	private void invoke() {
		if (this.temperature >= 35) {
			if (this.temperature >= 35 && this.temperature < 37) {
				this.warningLevel = "黄色";
			} else if (this.temperature >= 37 && this.temperature < 40) {
				this.warningLevel = "橙色";
			} else if (this.temperature >= 40) {
				this.warningLevel = "红色";
			}
			// 通知所有观察者温度状况
			this.notifyAllObserver();
		}
	}

	/**
	 * 设置温度值
	 * 
	 * @param temperature
	 */
	public void setTemperature(float temperature) {
		this.temperature = temperature;

		this.invoke();
	}

	/**
	 * 获得温度预警
	 */
	public String temperatureReport() {
		return " 温度：" + this.temperature;
	}

}

3.4个人观察者一PersonObserver

package com.demo.observer;

import com.demo.subject.ISubject;
/**
 * 个人用户观察者
 * @author 
 *
 */
public class PersonObserver implements IObserver
{

	public void update(ISubject subject)
	{
		System.out.println("个人收到高温预警：" + subject.temperatureReport());
	}

}

3.5政府观察者一GovernmentObserver

package com.demo.observer;

import com.demo.subject.ISubject;
/**
 * 政府用户观察者
 * @author 
 *
 */
public class GovernmentObserver implements IObserver
{

	public void update(ISubject subject)
	{
		System.out.println("政府部门收到高温预警：" + subject.temperatureReport());
	}

}

3.6企事业单位观察者一CompanyObserver

package com.demo.observer;

import com.demo.subject.ISubject;
/**
 * 企事业单位用户观察者
 * @author 
 *
 */
public class CompanyObserver implements IObserver
{

	public void update(ISubject subject)
	{
		System.out.println("企事业单位收到高温预警：" + subject.temperatureReport());

	}

}

3.7让系统开始运行一Client

package com.demo;

import java.util.Random;

import com.demo.observer.CompanyObserver;
import com.demo.observer.GovernmentObserver;
import com.demo.observer.PersonObserver;
import com.demo.subject.ISubject;
import com.demo.subject.Subject;

/**
 * 客户端应用
 * 
 * @author
 * 
 */
public class Client {

	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		// 创建主题对象
		ISubject subject = new Subject();

		// 增加企事业单位观察者
		subject.add(new CompanyObserver());
		// 增加政府用户观察者
		subject.add(new GovernmentObserver());
		// 增加个人用户观察者
		subject.add(new PersonObserver());

		Random random = new Random();
		int i = 0;
		while (++i < 10) {
			// 设置随机温度
			subject.setTemperature(random.nextInt(45));
		}
	}
}

4运行结果

======气象部门发布高温黄色警报!======

企事业单位收到高温预警： 温度：35.0

政府部门收到高温预警： 温度：35.0

个人收到高温预警： 温度：35.0

======气象部门发布高温红色警报!======

企事业单位收到高温预警： 温度：43.0

政府部门收到高温预警： 温度：43.0

个人收到高温预警： 温度：43.0

======气象部门发布高温橙色警报!======

企事业单位收到高温预警： 温度：37.0

政府部门收到高温预警： 温度：37.0

个人收到高温预警： 温度：37.0

 

三该模式设计原则

1"开——闭"原则

2单一职责原则

3依赖倒置原则

 

四使用场合

1当一个抽象模型有两个方面，其中一个方面依赖于另一个方面，需要将这两个方面分别封装到独立对象中，彼此独立地改变和复用的时候。

2当一个系统中一个对象的改变需要同时改变其他对象内容，但又不知道待改变对象到底有多少个的时候。

3当一个对象的改变必须通知其他对象做出相应的变化，但是不能确定通知对象是谁的时候。

 

五"推数据"静态类图

所谓"推数据"，就是当被观察对象发生改变时，将相关数据通过参数形式传递给观察者，这就形成了被观察者"推数据"给观察者，静态类图如下：

 

六"拉数据"静态类图

所谓"拉数据"，观察者对象含有一个对被观察者对象实例的引用，当被观察者对象发生变化时，不会传递任何数据给观察者，而由观察者根据被观察者对象实例的引用主动获取相关的数据，这就形成了观察者主动从被观察对象中"拉数据“，静态类图如下：