Android編程設計模式之觀察者模式實例詳解

本文實例講述了Android編程設計模式之觀察者模式。分享給大家供大家參考，具體如下：

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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：

Android編程設計模式之觀察者模式實例詳解

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 {
  @Override
  public 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 list = new ArrayList();//儲存訂閱者
  @Override
  public void push(String message) {
    for(Observer observer:list){
      observer.update(message);
    }
  }
  @Override
  public 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 {
  /**
   * 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：

@Override
public 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.AdapterDataSetObserver {
  @Override
  public void onChanged() {
    super.onChanged();
    if (mFastScroller != null) {
      mFastScroller.onSectionsChanged();
    }
  }
  @Override
  public 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
  @Override
  public 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！

七、總結

優點：

觀察者和被觀察者之間是抽象耦合，應對業務變化。

增強系統的靈活性和可擴展性。

缺點：

在應用觀察者模式時需要考慮一下開發效率和運行效率的問題，程序中包括一個被觀察者、多個觀察者，開發、調試等內容會比較復雜，而且在Java中消息的通知一般是順序執行，那么一個觀察者卡頓，會影響整體的執行效率，在這種情況下，一般會采用異步實現。

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希望本文所述對大家Android程序設計有所幫助。

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