首页常见问题正文

在Java中,什么叫观察者设计模式(observer design pattern)?

更新时间:2023-04-25 来源:黑马程序员 浏览量:

IT培训班

  观察者设计模式是Java中的一种行为型设计模式,用于在对象间建立一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生变化时,它的所有依赖者都会得到通知并自动更新。

  在观察者设计模式中,有两种角色:观察者和被观察者。被观察者是一个主题或者一个事件源,它维护一组观察者,并在状态发生改变时通知它们。观察者是依赖于被观察者的对象,它们注册自己到被观察者,以便在状态发生改变时能够接收到通知并进行相应的处理。

import java.util.*;

interface Observer {
    void update(float temperature, float humidity, float pressure);
}

class WeatherData {
    private ArrayList<Observer> observers;
    private float temperature;
    private float humidity;
    private float pressure;
    
    public WeatherData() {
        observers = new ArrayList<>();
    }
    
    public void registerObserver(Observer o) {
        observers.add(o);
    }
    
    public void removeObserver(Observer o) {
        int i = observers.indexOf(o);
        if (i >= 0) {
            observers.remove(i);
        }
    }
    
    public void notifyObservers() {
        for (Observer o : observers) {
            o.update(temperature, humidity, pressure);
        }
    }
    
    public void measurementsChanged() {
        notifyObservers();
    }
    
    public void setMeasurements(float temperature, float humidity, float pressure) {
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        this.pressure = pressure;
        measurementsChanged();
    }
}

class CurrentConditionsDisplay implements Observer {
    private float temperature;
    private float humidity;
    
    public void update(float temperature, float humidity, float pressure) {
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        display();
    }
    
    public void display() {
        System.out.println("Current conditions: " + temperature
            + "F degrees and " + humidity + "% humidity");
    }
}

class StatisticsDisplay implements Observer {
    private float temperatureSum = 0.0f;
    private float temperatureMin = Float.MAX_VALUE;
    private float temperatureMax = Float.MIN_VALUE;
    private int numReadings;
    
    public void update(float temperature, float humidity, float pressure) {
        temperatureSum += temperature;
        numReadings++;
        if (temperature < temperatureMin) {
            temperatureMin = temperature;
        }
        if (temperature > temperatureMax) {
            temperatureMax = temperature;
        }
        display();
    }
    
    public void display() {
        System.out.println("Avg/Max/Min temperature = "
            + (temperatureSum / numReadings) + "/"
            + temperatureMax + "/" + temperatureMin);
    }
}

public class WeatherStation {
    public static void main(String[] args) {
        WeatherData weatherData = new WeatherData();
        
        CurrentConditionsDisplay currentDisplay = new CurrentConditionsDisplay();
        StatisticsDisplay statisticsDisplay = new StatisticsDisplay();
        
        weatherData.registerObserver(currentDisplay);
        weatherData.registerObserver(statisticsDisplay);
        
        weatherData.setMeasurements(80, 65, 30.4f);
        weatherData.setMeasurements(82, 70, 29.2f);
        weatherData.setMeasurements(78, 90, 29.2f);
    }
}

  Java中的观察者设计模式是通过使用接口和抽象类来实现的。被观察者通常实现一个名为“Observable”的抽象类,而观察者则实现一个名为“Observer”的接口。被观察者在状态发生改变时,调用其“notifyObservers()”方法来通知所有观察者,而观察者则实现“update()”方法来接收并处理通知。

  下面是一个简单的Java代码演示观察者设计模式,其中一个WeatherData类是被观察者,而两个观察者CurrentConditionsDisplay和StatisticsDisplay都实现了Observer接口,以便接收WeatherData对象的状态变化通知并作出相应的处理。

  输出结果为:

Current conditions: 80.0F degrees and 65.0% humidity
Avg/Max/Min temperature = 80.0/80.0/80.0
Current conditions: 82.0F degrees and 70.0% humidity
Avg/Max/Min temperature = 81.0/82.0/80.0
Current conditions: 78.0F degrees and 90.0% humidity
Avg/Max/Min temperature = 80.0/82.0/78

  以上代码演示了一个气象站的场景,其中WeatherData类是被观察者,它维护了一个观察者列表observers,并提供了registerObserver、removeObserver、notifyObservers、measurementsChanged和setMeasurements等方法。

  在主函数中,创建了两个观察者对象currentDisplay和statisticsDisplay,并将它们注册到WeatherData对象weatherData的观察者列表中。接着调用setMeasurements方法更新气象数据,并观察观察者对象的相应输出。

  CurrentConditionsDisplay类是一个观察者,它实现了Observer接口,并在update方法中接收到WeatherData对象的状态变化通知。在这个例子中,CurrentConditionsDisplay类只是简单地输出了当前的温度和湿度。

  StatisticsDisplay类也是一个观察者,它在update方法中累加温度数据,并计算平均值、最大值和最小值,并在display方法中输出。

  这个例子演示了观察者设计模式的基本思想:被观察者维护一个观察者列表,观察者在被观察者状态变化时接收通知并作出相应的处理。在实际应用中,观察者设计模式可以用于实现事件驱动系统、GUI程序开发、消息队列、通知系统等场景。

  观察者设计模式常用于GUI程序开发、事件驱动系统、通知系统等场景。它可以帮助程序员实现松耦合、高内聚的设计,提高系统的可维护性和可扩展性。

分享到:
在线咨询 我要报名
和我们在线交谈!