第十二章、观察者模式
观察者模式是一个使用率非常高的模式，它最常用在GUI系统、订阅–发布系统。因为这个模式的一个重要作用就是解耦，将被观察者和观察者解耦，使得它们之间的依赖性更小，甚至做到毫无依赖。比如安卓的开源项目EventBus、Otto、AndroidEventBus等事件总线类的和RxJava响应式编程其核心都是使用观察者模式。
1.定义
观察者模式是一种行为类模式，它定义对象间一种一对多的依赖关系，使得每当一个对象改变状态，则所有依赖于它的对象都会得到通知并被自动更新。
2.使用场景
（1）关联行为场景，需要注意的是，关联行为是可拆分的，而不是“组合”关系。
（2）事件多级触发场景。
（3）跨系统的消息交换场景，如消息队列、事件总线的处理机制。
3.简单实现
这里举一个追剧的例子，平常为了不错过最新的电视剧我们会订阅或关注这个电视剧，当电视剧更新后会第一时间推送给我们，下来就简单实现一下。
抽象观察者类
/**
* 抽象观察者类，为所有具体观察者定义一个接口，在得到通知时更新自己
*/
public interface Observer {
/**
* 有更新
*
* @param message 消息
*/
public void update(String message);
}抽象被观察者类
/**
* 抽象被观察者类
*/
public interface Observable {
/**
* 推送消息
*
* @param message 内容
*/
void push(String message);
/**
* 订阅
*
* @param observer 订阅者
*/
void register(Observer observer);
}具体的观察者类
/**
* 具体的观察者类，也就是订阅者
*/
public class User implements Observer {
@Override
public void update(String message) {
System.out.println(name + "," + message + "更新了！");
}
// 订阅者的名字
private String name;
public User(String name) {
this.name = name;
}
}
具体的被观察者类
/**
* 具体的被观察者类，也就是订阅的节目
*/
public class Teleplay implements Observable{
private List<Observer> list = new ArrayList<Observer>();//储存订阅者
@Override
public void push(String message) {
for(Observer observer:list){
observer.update(message);
}
}
@Override
public void register(Observer observer) {
list.add(observer);
}
}
实现
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//被观察者，这里就是用户订阅的电视剧
Teleplay teleplay = new Teleplay();
//观察者，这里就是订阅用户
User user1 = new User("小明");
User user2 = new User("小光");
User user3 = new User("小兰");
//订阅
teleplay.register(user1);
teleplay.register(user2);
teleplay.register(user3);
//推送新消息
teleplay.push("xxx电视剧");
}
}结果
小明,xxx电视剧更新了！
小光,xxx电视剧更新了！
小兰,xxx电视剧更新了！由上面的代码可以看出实现了一对多的消息推送，推送消息都是依赖Observer和Observable这些抽象类，而User和Teleplay完全没有耦合，保证了订阅系统的灵活性和可扩展性。
4.Android源码中的观察者模式
1.BaseAdapter
BaseAdapter我相信大家都不陌生，在ListView的适配器中我们都是继承它。下面来简单分析分析。
BaseAdapter 部分代码：
public abstract class BaseAdapter implements ListAdapter, SpinnerAdapter {
//数据集观察者
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);
}
/**
* 当数据集变化时，通知所有观察者
*/
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()中遍历所有观察者，并调用他们的onChanged()，从而告知观察者发生了什么。
那么观察者怎么来的，那就是setAdapter方法，代码如下：
@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);//注册观察者
......省略
}AdapterDataSetObserver定义在ListView的父类AbsListView中，是一个数据集观察者，代码：
class AdapterDataSetObserver extends AdapterView<ListAdapter>.AdapterDataSetObserver {
@Override
public void onChanged() {
super.onChanged();
if (mFastScroller != null) {
mFastScroller.onSectionsChanged();
}
}
@Override
public void onInvalidated() {
super.onInvalidated();
if (mFastScroller != null) {
mFastScroller.onSectionsChanged();
}
}
}它由继承自AbsListView的父类AdapterView的AdapterDataSetObserver, 代码如下 :
class AdapterDataSetObserver extends DataSetObserver {
private Parcelable mInstanceState = null;
// 上文有说道，调用Adapter的notifyDataSetChanged的时候会调用所有观察者的onChanged方法,核心实现就在这里
@Override
public void onChanged() {
mDataChanged = true;
mOldItemCount = mItemCount;
// 获取Adapter中数据的数量
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组件
requestLayout();
}
// 代码省略
public void clearSavedState() {
mInstanceState = null;
}
}当ListView的数据发生变化时，调用Adapter的notifyDataSetChanged函数，这个函数又会调用DataSetObservable的notifyChanged函数，这个函数会调用所有观察者 (AdapterDataSetObserver) 的onChanged方法。这就是一个观察者模式！
5.总结
1.优点
（1）观察者和被观察者之间是抽象耦合，应对业务变化。
（2）增强系统的灵活性和可扩展性。
2.缺点
在应用观察者模式时需要考虑一下开发效率和运行效率的问题，程序中包括一个被观察者、多个观察者，开发、调试等内容会比较复杂，而且在Java中消息的通知一般是顺序执行，那么一个观察者卡顿，会影响整体的执行效率，在这种情况下，一般会采用异步实现。