观察者模式及在Android源码中的应用
观察者模式
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。
观察者模式是一个使用率非常高的模式，它最常用在gui、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响应式其核心都是使用观察者模式。
使用场景
- 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。
- 事件多级触发场景。
- 跨系统的消息交换场景，如消息队列、事件总线的处理机制。
栗子
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 {
// 订阅者的名字
private string name;
public user(string name) {
this.name = name;
}
@override
public void update(string message) {
system.out.println(name + "," + message + "更新了！");
}
}
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 list = new arraylist();//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。
源码中的应用">android源码中的应用
在以前，我们最常用到的控件就是listview了，而listview最重要的一个点就是adapter，在我们往listview添加数据后，我们都会调用一个方法: notifydatasetchanged(), 这个方法就是用到了我们所说的观察者模式。
跟进这个方法notifydatasetchanged方法，这个方法定义在baseadapter中，代码如下:
public abstract class baseadapter implements listadapter, spinneradapter {
// 数据集观察者
private final datasetobservable mdatasetobservable = new datasetobservable();
// 代码省略
public void registerdatasetobserver(datasetobserver observer) {
mdatasetobservable.registerobserver(observer);
}
public void unregisterdatasetobserver(datasetobserver observer) {
mdatasetobservable.unregisterobserver(observer);
}
/**
* notifies the attached observers that the underlying data has been changed
* and any view reflecting the data set should refresh itself.
* 当数据集用变化时通知所有观察者
*/
public void notifydatasetchanged() {
mdatasetobservable.notifychanged();
}
}
可以发现，当数据发生变化时候，notifydatasetchanged中会调用mdatasetobservable.notifychanged()方法
public class datasetobservable extends observable {
/**
* invokes onchanged on each observer. called when the data set being observed has
* changed, and which when read contains the new state of the data.
*/
public void notifychanged() {
synchronized(mobservers) {
// 调用所有观察者的onchanged方式
for (int i = mobservers.size() - 1; i >= 0; i--) {
mobservers.get(i).onchanged();
}
}
}
}
mdatasetobservable.notifychanged()中遍历所有观察者，并且调用它们的onchanged方法。
那么这些观察者是从哪里来的呢？首先listview通过setadapter方法来设置adapter
@override
public void setadapter(listadapter adapter) {
// 如果已经有了一个adapter,那么先注销该adapter对应的观察者
if (madapter != null && mdatasetobserver != null) {
madapter.unregisterdatasetobserver(mdatasetobserver);
}
// 代码省略
if (mheaderviewinfos.size() > 0|| mfooterviewinfos.size() > 0) {
madapter = wrapheaderlistadapterinternal(mheaderviewinfos, mfooterviewinfos, adapter);
} else {
madapter = adapter;
}
super.setadapter(adapter);
if (madapter != null) {
mareallitemsselectable = madapter.areallitemsenabled();
molditemcount = mitemcount;
// 获取数据的数量
mitemcount = madapter.getcount();
checkfocus();
// 注意这里 : 创建一个数据集观察者
mdatasetobserver = new adapterdatasetobserver();
// 将这个观察者注册到adapter中，实际上是注册到datasetobservable中
madapter.registerdatasetobserver(mdatasetobserver);
// 代码省略
} else {
// 代码省略
}
requestlayout();
}
在设置adapter时会构建一个adapterdatasetobserver，最后将这个观察者注册到adapter中，这样我们的被观察者、观察者都有了。
adapterdatasetobserver定义在listview的父类abslistview中，代码如下 :
class adapterdatasetobserver extends adapterview.adapterdatasetobserver {
@override
public void onchanged() {
super.onchanged();
if (mfastscroll != null) {
mfastscroll.onsectionschanged();
}
}
@override
public void oninvalidated() {
super.oninvalidated();
if (mfastscroll != null) {
mfastscroll.onsectionschanged();
}
}
}
从代码中可看出，它继承于adapterview的内部类adapterdatasetobserver，代码如下:
class adapterdatasetobserver extends datasetobserver {
private parcelable minstancestate = null;
// 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;
}
}
可见该类确实继承于观察者抽象类datasetobserver。
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！
**总结：**adapterview中有一个内部类adapterdatasetobserver,在listview设置adapter时会构建一个adapterdatasetobserver，并且注册到adapter中，这个就是一个观察者。而adapter中包含一个数据集可观察者datasetobservable，在数据数量发生变更时开发者手动调用adapter.notifydatasetchanged，而notifydatasetchanged实际上会调用datasetobservable的notifychanged函数，该函数会遍历所有观察者的onchanged函数。在adapterdatasetobserver的onchanged函数中会获取adapter中数据集的新数量，然后调用listview的requestlayout()方法重新进行布局，更新用户界面。