Android中如何實(shí)現(xiàn)觀(guān)察者模式

今天就跟大家聊聊有關(guān)Android中如何實(shí)現(xiàn)觀(guān)察者模式，可能很多人都不太了解，為了讓大家更加了解，小編給大家總結(jié)了以下內(nèi)容，希望大家根據(jù)這篇文章可以有所收獲。

概述

觀(guān)察者模式又被稱(chēng)作發(fā)布/訂閱模式，觀(guān)察者模式定義了一種一對(duì)多的依賴(lài)關(guān)系，讓多個(gè)觀(guān)察者對(duì)象同時(shí)監(jiān)聽(tīng)某一個(gè)主題對(duì)象。這個(gè)主題對(duì)象在狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，會(huì)通知所有觀(guān)察者對(duì)象，使它們能夠自動(dòng)更新自己。

模式中的角色

抽象主題（Subject）：它把所有觀(guān)察者對(duì)象的引用保存到一個(gè)聚集里，每個(gè)主題都可以有任何數(shù)量的觀(guān)察者。抽象主題提供一個(gè)接口，可以增加和刪除觀(guān)察者對(duì)象。

具體主題（ConcreteSubject）：將有關(guān)狀態(tài)存入具體觀(guān)察者對(duì)象；在具體主題內(nèi)部狀態(tài)改變時(shí)，給所有登記過(guò)的觀(guān)察者發(fā)出通知。

抽象觀(guān)察者（Observer）：為所有的具體觀(guān)察者定義一個(gè)接口，在得到主題通知時(shí)更新自己。

具體觀(guān)察者（ConcreteObserver）：實(shí)現(xiàn)抽象觀(guān)察者角色所要求的更新接口，以便使本身的狀態(tài)與主題狀態(tài)協(xié)調(diào)。

1.Subject 和 Observer 是一個(gè)一對(duì)多的關(guān)系，也就是說(shuō)觀(guān)察者只要實(shí)現(xiàn) Observer 接口并把自己注冊(cè)到 Subject 中就能夠接收到消息事件；

2.Java API有內(nèi)置的觀(guān)察者模式類(lèi)：java.util.Observable 類(lèi)和 java.util.Observer 接口，這分別對(duì)應(yīng)著 Subject 和 Observer 的角色；

3.使用 Java API 的觀(guān)察者模式類(lèi)，需要注意的是被觀(guān)察者在調(diào)用 notifyObservers() 函數(shù)通知觀(guān)察者之前一定要調(diào)用 setChanged() 函數(shù)，要不然觀(guān)察者無(wú)法接到通知；

4.使用 Java API 的缺點(diǎn)也很明顯，由于 Observable 是一個(gè)類(lèi)，java 只允許單繼承的缺點(diǎn)就導(dǎo)致你如果同時(shí)想要獲取另一個(gè)父類(lèi)的屬性時(shí)，你只能選擇適配器模式或者是內(nèi)部類(lèi)的方式，而且由于 setChanged() 函數(shù)為 protected 屬性，所以你除非繼承 Observable 類(lèi)，否則你根本無(wú)法使用該類(lèi)的屬性，這也違背了設(shè)計(jì)模式的原則：多用組合，少用繼承。

觀(guān)察者模式示例

例如：MyPerson是被觀(guān)察者

public class MyPerson extends Observable {

  private String name;
  private int age;
  private String sex;

  public String getName() {
    return name;
  }

  public void setName(String name) {
    this.name = name;
    setChanged();
    notifyObservers();
  }

  public int getAge() {
    return age;
  }

  public void setAge(int age) {
    this.age = age;
    setChanged();
    notifyObservers();
  }

  public String getSex() {
    return sex;
  }

  public void setSex(String sex) {
    this.sex = sex;
    setChanged();
    notifyObservers();
  }

  @Override
  public String toString() {
    return "MyPerson [name=" + name + ", age=" + age + ", sex=" + sex + "]";
  }
}

setChanged();告知數(shù)據(jù)改變，通過(guò)notifyObservers();發(fā)送信號(hào)通知觀(guān)察者。

MyObserver是觀(guān)察者

public class MyObserver implements Observer {

  private int id;
  private MyPerson myPerson;

  public MyObserver(int id) {
    System.out.println("我是觀(guān)察者---->" + id);
    this.id = id;
  }

  public int getId() {
    return id;
  }

  public void setId(int id) {
    this.id = id;
  }

  public MyPerson getMyPerson() {
    return myPerson;
  }

  public void setMyPerson(MyPerson myPerson) {
    this.myPerson = myPerson;
  }

  @Override
  public void update(Observable observable, Object data) {
    System.out.println("觀(guān)察者---->" + id + "得到更新");
    this.myPerson = (MyPerson) observable;
    System.out.println(((MyPerson) observable).toString());
  }

}

觀(guān)察者接受到通知后，調(diào)用update方法進(jìn)行更新操作。

public class MainActivity extends Activity {

  private Button btnAddObserver;
  private Button btnChangeData;
  private MyPerson observable;
  private MyObserver myObserver;
  private List<MyObserver> myObservers;
  private ListView listview;

  private int i;

  private Handler handler = new Handler() {
    public void handleMessage(android.os.Message msg) {
      MyListAdapter myListAdapter = new MyListAdapter(MainActivity.this,
          myObservers);
      listview.setAdapter(myListAdapter);

    };
  };

  @Override
  protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);
    btnAddObserver = (Button) findViewById(R.id.btn_add_observer);
    btnChangeData = (Button) findViewById(R.id.btn_change_data);
    listview = getListView();

    observable = new MyPerson();
    myObservers = new ArrayList<MyObserver>();

    btnAddObserver.setOnClickListener(new OnClickListener() {

      @Override
      public void onClick(View v) {
        myObserver = new MyObserver(i);
        i++;
        observable.addObserver(myObserver);
        myObservers.add(myObserver);
        handler.sendEmptyMessage(0);
      }
    });

    btnChangeData.setOnClickListener(new OnClickListener() {

      @Override
      public void onClick(View v) {
        observable.setName("a" + i);
        observable.setAge(10 + i);
        observable.setSex("男" + i);
        handler.sendEmptyMessage(0);
      }
    });

  }

  @Override
  protected void onDestroy() {
    // TODO Auto-generated method stub
    super.onDestroy();
    observable.deleteObserver(myObserver);
  }
}

Android源碼中的模式實(shí)現(xiàn)

在以前，我們最常用到的控件就是ListView了，而ListView最重要的一個(gè)點(diǎn)就是Adapter，在我們往ListView添加數(shù)據(jù)后，我們都會(huì)調(diào)用一個(gè)方法: notifyDataSetChanged(), 這個(gè)方法就是用到了我們所說(shuō)的觀(guān)察者模式。

跟進(jìn)這個(gè)方法notifyDataSetChanged方法，這個(gè)方法定義在BaseAdapter中，代碼如下:

public abstract class BaseAdapter implements ListAdapter, SpinnerAdapter {
  // 數(shù)據(jù)集觀(guān)察者
  private final DataSetObservable mDataSetObservable = new DataSetObservable();

  // 代碼省略

  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.
   * 當(dāng)數(shù)據(jù)集用變化時(shí)通知所有觀(guān)察者
   */
  public void notifyDataSetChanged() {
    mDataSetObservable.notifyChanged();
  }
}

可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)候，notifyDataSetChanged中會(huì)調(diào)用mDataSetObservable.notifyChanged()方法

public class DataSetObservable extends Observable<DataSetObserver> {
  /**
   * 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) {
      // 調(diào)用所有觀(guān)察者的onChanged方式
      for (int i = mObservers.size() - 1; i >= 0; i--) {
        mObservers.get(i).onChanged();
      }
    }
  }

}

mDataSetObservable.notifyChanged()中遍歷所有觀(guān)察者，并且調(diào)用它們的onChanged方法。

那么這些觀(guān)察者是從哪里來(lái)的呢？首先ListView通過(guò)setAdapter方法來(lái)設(shè)置Adapter

 @Override
  public void setAdapter(ListAdapter adapter) {
    // 如果已經(jīng)有了一個(gè)adapter,那么先注銷(xiāo)該Adapter對(duì)應(yīng)的觀(guān)察者
    if (mAdapter != null && mDataSetObserver != null) {
      mAdapter.unregisterDataSetObserver(mDataSetObserver);
    }

    // 代碼省略

    super.setAdapter(adapter);

    if (mAdapter != null) {
      mAreAllItemsSelectable = mAdapter.areAllItemsEnabled();
      mOldItemCount = mItemCount;
      // 獲取數(shù)據(jù)的數(shù)量
      mItemCount = mAdapter.getCount();
      checkFocus();
      // 注意這里 : 創(chuàng)建一個(gè)一個(gè)數(shù)據(jù)集觀(guān)察者
      mDataSetObserver = new AdapterDataSetObserver();
      // 將這個(gè)觀(guān)察者注冊(cè)到Adapter中，實(shí)際上是注冊(cè)到DataSetObservable中
      mAdapter.registerDataSetObserver(mDataSetObserver);

      // 代碼省略
    } else {
      // 代碼省略
    }

    requestLayout();
  }

在設(shè)置Adapter時(shí)會(huì)構(gòu)建一個(gè)AdapterDataSetObserver，最后將這個(gè)觀(guān)察者注冊(cè)到adapter中，這樣我們的被觀(guān)察者、觀(guān)察者都有了。

AdapterDataSetObserver定義在ListView的父類(lèi)AbsListView中，代碼如下 :

 class AdapterDataSetObserver extends AdapterView<ListAdapter>.AdapterDataSetObserver {
    @Override
    public void onChanged() {
      super.onChanged();
      if (mFastScroll != null) {
        mFastScroll.onSectionsChanged();
      }
    }

    @Override
    public void onInvalidated() {
      super.onInvalidated();
      if (mFastScroll != null) {
        mFastScroll.onSectionsChanged();
      }
    }
  }

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

class AdapterDataSetObserver extends DataSetObserver {

    private Parcelable mInstanceState = null;
    // 調(diào)用Adapter的notifyDataSetChanged的時(shí)候會(huì)調(diào)用所有觀(guān)察者的onChanged方法,核心實(shí)現(xiàn)就在這里
    @Override
    public void onChanged() {
      mDataChanged = true;
      mOldItemCount = mItemCount;
      // 獲取Adapter中數(shù)據(jù)的數(shù)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(dāng)ListView的數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，調(diào)用Adapter的notifyDataSetChanged函數(shù)，這個(gè)函數(shù)又會(huì)調(diào)用DataSetObservable的notifyChanged函數(shù)，這個(gè)函數(shù)會(huì)調(diào)用所有觀(guān)察者 (AdapterDataSetObserver) 的onChanged方法。這就是一個(gè)觀(guān)察者模式！

總結(jié)：AdapterView中有一個(gè)內(nèi)部類(lèi)AdapterDataSetObserver,在ListView設(shè)置Adapter時(shí)會(huì)構(gòu)建一個(gè)AdapterDataSetObserver，并且注冊(cè)到Adapter中，這個(gè)就是一個(gè)觀(guān)察者。而Adapter中包含一個(gè)數(shù)據(jù)集可觀(guān)察者DataSetObservable，在數(shù)據(jù)數(shù)量發(fā)生變更時(shí)開(kāi)發(fā)者手動(dòng)調(diào)用AdapternotifyDataSetChanged，而notifyDataSetChanged實(shí)際上會(huì)調(diào)用DataSetObservable的notifyChanged函數(shù)，該函數(shù)會(huì)遍歷所有觀(guān)察者的onChanged函數(shù)。在AdapterDataSetObserver的onChanged函數(shù)中會(huì)獲取Adapter中數(shù)據(jù)集的新數(shù)量，然后調(diào)用ListView的requestLayout()方法重新進(jìn)行布局，更新用戶(hù)界面。

比較知名的使用觀(guān)察者模式的開(kāi)源框架有

1. EventBus

2. AndroidEventBus

3. otto

模式總結(jié)

優(yōu)點(diǎn)

觀(guān)察者模式解除了主題和具體觀(guān)察者的耦合，讓耦合的雙方都依賴(lài)于抽象，而不是依賴(lài)具體。從而使得各自的變化都不會(huì)影響另一邊的變化。

缺點(diǎn)

依賴(lài)關(guān)系并未完全解除，抽象通知者依舊依賴(lài)抽象的觀(guān)察者。

適用場(chǎng)景

當(dāng)一個(gè)對(duì)象的改變需要給變其它對(duì)象時(shí)，而且它不知道具體有多少個(gè)對(duì)象有待改變時(shí)。

一個(gè)抽象某型有兩個(gè)方面，當(dāng)其中一個(gè)方面依賴(lài)于另一個(gè)方面，這時(shí)用觀(guān)察者模式可以將這兩者封裝在獨(dú)立的對(duì)象中使它們各自獨(dú)立地改變和復(fù)用。

看完上述內(nèi)容，你們對(duì)Android中如何實(shí)現(xiàn)觀(guān)察者模式有進(jìn)一步的了解嗎？如果還想了解更多知識(shí)或者相關(guān)內(nèi)容，請(qǐng)關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道，感謝大家的支持。