デザインパターン入門 | Observer（オブサーバ）パターン

ある特定の「観察対象」の状態が変化した時に、「観察者（オブサーバ）」がその変化について通知を受けることができるデザインパターンが「Observer（オブサーバ）」パターンです。

今回は「気温監視端末」を観察対象として、１時間ごとの気温を「観察者（モニタ）」に表示する事例をもとに「Observer（オブサーバ）パターン」について見ていきましょう。

「observer（オブサーバ）パターン」の作り方（観察者編）

今回作成する「Observer（オブサーバ）パターン」は下図のようなものです。

「気温監視端末」が１時間ごとの気温を取得し、３つのモニターに通知するという構成になっています。

それでは、まず、「オブサーバ（観察者）」を表す「Observerインターフェース」を作っていきます。

package SampleObserver;

public interface Observer {
    public abstract void update(DisplayDataSupplier monitor);
}

このインターフェースを実装したクラスが、「オブサーバー（観察者）」となります。

今回は、「エントランスモニタ・ミーティングルームモニタ・オフィスモニタ」の３つが観察者のため、この3つのクラスが「オブサーバー（観察者）」です。

それでは、

• エントランスモニタ
• ミーティングルームモニタ
• オフィスモニタ

を表すクラスを作っていきます。

「EntranceMonitor」クラスは次のようになります。

package SampleObserver;

public class EntranceMonitor implements Observer{
    @Override
    public void update(DisplayDataSupplier tempManager){
        System.out.println("EntranceMonitor " + tempManager.getDisplayData());
    }
}

「updateメソッド」をオーバーライドし、毎正時の時刻を出力していますが、「updateメソッド」は、気温監視端末から呼ばれるメソッドです。

次の「MeetingRoomMonitor」クラスもほとんど同じ作りとなっています。

package SampleObserver;

public class MeetingRoomMonitor implements Observer{
    @Override
    public void update(DisplayDataSupplier tempManager){
        System.out.println("MeetingRoomMonitor " + tempManager.getDisplayData());
    }
}

「OfficeMonitor」クラスは下記のようになります。

package SampleObserver;

public class OfficeMonitor implements Observer{
    @Override
    public void update(DisplayDataSupplier tempManager){
        System.out.println("OfficeMonitor " + tempManager.getDisplayData());
    }
}

「Observer（オブサーバ）パターン」の作り方（観察対象編）

次に「観察対象」となる「気温監視端末を表すクラス」と、「観察対象」を抽象化したクラスを作っていきます。

デザインパターンは「どのような観察対象にも適用できる」ことが大切なため、気温監視端末以外の観察対象でも「Observer（オブサーバ）パターン」を利用できるように、抽象化したクラスを「DisplayDataSupplier」クラスとして作っておきます。

package SampleObserver;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;

public abstract class DisplayDataSupplier {

    // オブサーバ（観察者）を保存するリスト
    private ArrayList observerList = new ArrayList();

    public void appendObserver(Observer obsv) {
        observerList.add(obsv);
    }

    public void notifyToObserver() {
        Iterator iterator = observerList.iterator();

        while ( iterator.hasNext() == true ){
            Observer obsv = (Observer)iterator.next();
            obsv.update(this);
        }
    }

    public abstract Object getDisplayData();
    public abstract void createDisplayData();
}

「DisplayDataSupplier」クラスでは、どのような「オブサーバ（観察者）」へ気温の変化を伝えるのかを保存しておくために、ArrayListで「オブサーバー（観察者）のリスト」を保存しています。

このリストにオブサーバ（観察者）を追加することで、追加されたオブサーバ（観察者）へ気温の変化を通知することができるようになります。

「notifyToObserver」メソッドを実行すると、イテレータを利用して、各オブサーバ（観察者）の「update」メソッドを実行し、各モニタの表示を更新します。

そして、気温監視端末は「TemperatureManager」クラスとして定義し、このクラスは「DisplayDataSupplier」クラスを継承しています。

package SampleObserver;

public class TemperatureManager extends DisplayDataSupplier {
    private String currentDisplayData;

    @Override
    public Object getDisplayData() {
        return currentDisplayData;
    }

    @Override
    public void createDisplayData() {
        String[] temp = {
                "8時：19.2℃",
                "9時：18.7℃",
                "10時：17.9℃",
                "11時：19.3℃",
                "12時：19.3℃",
        };

        for ( int i = 0; i < temp.length; i++) {
            currentDisplayData = temp[i];
            // オブサーバーへの反映処理
            notifyToObserver();
        }
    }
}

このクラスには、「createDisplayData」メソッドがあり、本日のこれまでの気温情報を各オブサーバ（観察者）へ通知しています。

これで必要なクラス・インターフェースは揃いましたので、実行するためのMainクラスを作成していきます。

package SampleObserver;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        TemperatureManager TempManager = new TemperatureManager();
        TempManager.appendObserver(new EntranceMonitor());
        TempManager.appendObserver(new MeetingRoomMonitor());
        TempManager.appendObserver(new OfficeMonitor());
        TempManager.createDisplayData();
    }
}

今回はサンプルのため、出力先は全て標準出力となっていますので、出力結果は下記のようになります。

EntranceMonitor 8時：19.2℃
MeetingRoomMonitor 8時：19.2℃
OfficeMonitor 8時：19.2℃
EntranceMonitor 9時：18.7℃
MeetingRoomMonitor 9時：18.7℃
OfficeMonitor 9時：18.7℃
EntranceMonitor 10時：17.9℃
MeetingRoomMonitor 10時：17.9℃
OfficeMonitor 10時：17.9℃
EntranceMonitor 11時：19.3℃
MeetingRoomMonitor 11時：19.3℃
OfficeMonitor 11時：19.3℃
EntranceMonitor 12時：19.3℃
MeetingRoomMonitor 12時：19.3℃
OfficeMonitor 12時：19.3℃