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观察者模式应用设计

项目背景

在一个天气预报项目中，我们需要满足以下特定需求：

传统解决方案的局限

传统的解决方案通常采用直接调用接口的方式，即当数据更新时，直接通知所有接入方。这存在以下问题：

这种设计方式难以在系统扩展或第三方增加时灵活应对，且信息传递方向单向，效率较低。

观察者模式设计

观察者模式原理

观察者模式是一种发布-订阅模式，核心思想是：

• 中心对象（主权对象）：发布事件。
• 观察者对象：注册自己的回调方法，接收中心对象发布的事件。
• 通知机制：当事件发生时，主权对象遍历所有注册的观察者，调用它们的回调方法。

这种设计方式具有以下优点：

类图设计

系统主要由以下角色组成：

代码实现详解

接口定义

package com.atguigu.observer.improve;public interface Subject {    public void registerObserver(Observer o);    public void removeObserver(Observer o);    public void notifyObservers();}

package com.atguigu.observer.improve;public interface Observer {    public void update(float temperature, float pressure, float humidity);}

核心实现

package com.atguigu.observer.improve;public class WeatherData implements Subject {    private float temperature;    private float pressure;    private float humidity;    private ArrayList
   
     observers;    public WeatherData() {        observers = new ArrayList<>();    }    public void registerObserver(Observer o) {        observers.add(o);    }    public void removeObserver(Observer o) {        if (observers.contains(o)) {            observers.remove(o);        }    }    public void notifyObservers() {        for (int i = 0; i < observers.size(); i++) {            Observer observer = observers.get(i);            observer.update(temperature, pressure, humidity);        }    }    public void setData(float tmp, float pr, float hu) {        temperature = tmp;        pressure = pr;        humidity = hu;        notifyObservers();    }}
   

观察者类

package com.atguigu.observer.improve;public class CurrentConditions implements Observer {    private float temperature;    private float pressure;    private float humidity;    public void update(float tmp, float pr, float hu) {        temperature = tmp;        pressure = pr;        humidity = hu;        display();    }    public void display() {        System.out.println("***Today mTemperature: " + temperature + "***");        System.out.println("***Today m Pressure: " + pressure + "***");        System.out.println("***Today mHumidity: " + humidity + "***");    }}

package com.atguigu.observer.improve;public class BaiduSite implements Observer {    private float temperature;    private float pressure;    private float humidity;    public void update(float tmp, float pr, float hu) {        temperature = tmp;        pressure = pr;        humidity = hu;        display();    }    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 + "***");    }}

测试类

package com.atguigu.observer.improve;public class Client {    public static void main(String[] args) {        WeatherData weatherData = new WeatherData();        CurrentConditions currentConditions = new CurrentConditions();        BaiduSite baiduSite = new BaiduSite();        weatherData.registerObserver(currentConditions);        weatherData.registerObserver(baiduSite);        weatherData.setData(30f, 100f, 40f);        weatherData.removeObserver(currentConditions);        System.out.println("移除了当前条件的观察者");        weatherData.setData(40f, 50f, 20f);    }}

设计优势

总结

通过对传统模式的分析和观察者模式的应用，我们找到了更为灵活和高效的解决方案。这一设计模式不仅提升了系统的可维护性，也为未来可能的扩展奠定了坚实的基础。在实际应用中，观察者模式表现出色，能够满足复杂的数据同步需求。