Android設計模式之——觀察者模式

一、介紹

觀察者模式是一個使用率非常高的模式，它最常用的地方是GUI系統、訂閱——發布系統。因為這個模式的一個重要作用就是解耦，將被觀察者和觀察者解耦，使得它們之間的依賴性更小，甚至做到毫無依賴。以GUI系統來說，應用的UI具有易變性，尤其是前期隨著業務的改變或者產品的需求修改，應用界面也會經常性變化，但是業務邏輯基本變化不大，此時，GUI系統需要一套機制來應對這種情況，使得UI層與具體的業務邏輯解耦，觀察者模式此時就派上用場了。

二、定義

定義對象間一種一對多的依賴關系，使得每當一個對象改變狀態，則所有依賴于它的對象都會得到通知并被自動更新。

三、使用場景

關聯行為場景，需要注意的是，關聯行為是可拆分的，而不是”組合“關系。
事件多級觸發場景。
跨系統的消息交換場景，如消息隊列、事件總線的處理機制。

四、觀察者模式的UML類圖

UML類圖：

這里寫圖片描述

角色介紹：

Subject：抽象主題，也就是被觀察者（Observable）的角色，抽象主題角色把所有觀察者對象的引用保存到一個聚集里，每個主題都可以有任何數量的觀察者。抽象主題提供一個接口，可以增加和刪除觀察者對象。
ConcreteSubject：具體主題，該角色將有關狀態存入具體觀察者對象，在具體主題的內部狀態發生改變時，給所有注冊過的觀察者發出通知，具體主題角色又叫做具體被觀察者（ConcreteObservable）角色。
Observer：抽象觀察者，該角色是觀察者的抽象類，它定義了一個更新接口，使得在得到主題的更改通知時更新自己。
ConcreteObserver：具體的觀察者，該角色實現抽象觀察者角色所定義的更新接口，以便主題的狀態發生改變化時更新自身的狀態。

五、簡單實現

這里舉一個追劇的例子，平常為了不錯過最新的電視劇我們會訂閱或關注這個電視劇，當電視劇更新后會第一時間推送給我們，下來就簡單實現一下。

抽象觀察者類：

/***  抽象觀察者類，為所有具體觀察者定義一個接口，在得到通知時更新自己*/
public interface Observer {/***  有更新*  *  @param message 消息*/public void update(String message);}

抽象被觀察者類：

/*** 抽象被觀察者類*/
public interface Observable {/*** 推送消息* * @param message 內容*/void push(String message);/*** 訂閱* * @param observer 訂閱者*/void register(Observer observer);
}

具體的觀察者類：

/*** 具體的觀察者類，也就是訂閱者*/
public class User implements Observer {@Overridepublic void update(String message) {System.out.println(name + "," + message + "更新了！");}// 訂閱者的名字private String name;public User(String name) {this.name = name;}
}

具體的被觀察者類：

/***  具體的被觀察者類，也就是訂閱的節目*/
public class Teleplay implements Observable{private List<Observer> list = new ArrayList<Observer>();//儲存訂閱者@Overridepublic void push(String message) {for(Observer observer:list){observer.update(message);}}@Overridepublic void register(Observer observer) {list.add(observer);}}

實現：

public class Client {public static void main(String[] args) {//被觀察者，這里就是用戶訂閱的電視劇Teleplay teleplay = new Teleplay();//觀察者，這里就是訂閱用戶User user1 = new User("小明");User user2 = new User("小光");User user3 = new User("小蘭");//訂閱teleplay.register(user1);teleplay.register(user2);teleplay.register(user3);//推送新消息teleplay.push("xxx電視劇");}
}

結果：

小明,xxx電視劇更新了！
小光,xxx電視劇更新了！
小蘭,xxx電視劇更新了！

由上面的代碼可以看出實現了一對多的消息推送，推送消息都是依賴Observer和Observable這些抽象類，而User和Teleplay完全沒有耦合，保證了訂閱系統的靈活性和可擴展性。

六、Android源碼中的觀察者模式

1、BaseAdapter

BaseAdapter我相信大家都不陌生，在ListView的適配器中我們都是繼承它。下面來簡單分析分析。

BaseAdapter 部分代碼：

public abstract class BaseAdapter implements ListAdapter, SpinnerAdapter {//數據集觀察者private final DataSetObservable mDataSetObservable = new DataSetObservable();public boolean hasStableIds() {return false;}public void registerDataSetObserver(DataSetObserver observer) {mDataSetObservable.registerObserver(observer);}public void unregisterDataSetObserver(DataSetObserver observer) {mDataSetObservable.unregisterObserver(observer);}/*** 當數據集變化時，通知所有觀察者*/public void notifyDataSetChanged() {mDataSetObservable.notifyChanged();}
}

看看mDataSetObservable.notifyChanged()方法：

public class DataSetObservable extends Observable<DataSetObserver> {/*** Invokes {@link DataSetObserver#onChanged} on each observer.* Called when the contents of the data set have changed.  The recipient* will obtain the new contents the next time it queries the data set.*/public void notifyChanged() {synchronized(mObservers) {// since onChanged() is implemented by the app, it could do anything, including// removing itself from {@link mObservers} - and that could cause problems if// an iterator is used on the ArrayList {@link mObservers}.// to avoid such problems, just march thru the list in the reverse order.for (int i = mObservers.size() - 1; i >= 0; i--) {mObservers.get(i).onChanged();}}}
}

可以看出在mDataSetObservable.notifyChanged()中遍歷所有觀察者，并調用他們的onChanged()，從而告知觀察者發生了什么。

那么觀察者怎么來的，那就是setAdapter方法，代碼如下：

    @Overridepublic void setAdapter(ListAdapter adapter) {if (mAdapter != null && mDataSetObserver != null) {mAdapter.unregisterDataSetObserver(mDataSetObserver);}resetList();mRecycler.clear();if (mHeaderViewInfos.size() > 0|| mFooterViewInfos.size() > 0) {mAdapter = new HeaderViewListAdapter(mHeaderViewInfos, mFooterViewInfos, adapter);} else {mAdapter = adapter;}mOldSelectedPosition = INVALID_POSITION;mOldSelectedRowId = INVALID_ROW_ID;// AbsListView#setAdapter will update choice mode states.super.setAdapter(adapter);if (mAdapter != null) {mAreAllItemsSelectable = mAdapter.areAllItemsEnabled();mOldItemCount = mItemCount;mItemCount = mAdapter.getCount();checkFocus();mDataSetObserver = new AdapterDataSetObserver();mAdapter.registerDataSetObserver(mDataSetObserver);//注冊觀察者......省略}}

AdapterDataSetObserver定義在ListView的父類AbsListView中，是一個數據集觀察者，代碼：

class AdapterDataSetObserver extends AdapterView<ListAdapter>.AdapterDataSetObserver {@Overridepublic void onChanged() {super.onChanged();if (mFastScroller != null) {mFastScroller.onSectionsChanged();}}@Overridepublic void onInvalidated() {super.onInvalidated();if (mFastScroller != null) {mFastScroller.onSectionsChanged();}}
}

它由繼承自AbsListView的父類AdapterView的AdapterDataSetObserver, 代碼如下 :

class AdapterDataSetObserver extends DataSetObserver {private Parcelable mInstanceState = null;// 上文有說道，調用Adapter的notifyDataSetChanged的時候會調用所有觀察者的onChanged方法,核心實現就在這里@Overridepublic void onChanged() {mDataChanged = true;mOldItemCount = mItemCount;// 獲取Adapter中數據的數量mItemCount = getAdapter().getCount();// Detect the case where a cursor that was previously invalidated has// been repopulated with new data.if (AdapterView.this.getAdapter().hasStableIds() && mInstanceState != null&& mOldItemCount == 0 && mItemCount > 0) {AdapterView.this.onRestoreInstanceState(mInstanceState);mInstanceState = null;} else {rememberSyncState();}checkFocus();// 重新布局ListView、GridView等AdapterView組件requestLayout();}// 代碼省略public void clearSavedState() {mInstanceState = null;}
}

當ListView的數據發生變化時，調用Adapter的notifyDataSetChanged函數，這個函數又會調用DataSetObservable的notifyChanged函數，這個函數會調用所有觀察者 (AdapterDataSetObserver) 的onChanged方法。這就是一個觀察者模式！