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Android編程設(shè)計模式之觀察者模式實例詳解

發(fā)布時間:2020-08-26 15:28:23 來源:腳本之家 閱讀:124 作者:蹲街式等待 欄目:移動開發(fā)

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

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(tǒng)、訂閱——發(fā)布系統(tǒng)。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(tǒng)來說,應(yīng)用的UI具有易變性,尤其是前期隨著業(yè)務(wù)的改變或者產(chǎn)品的需求修改,應(yīng)用界面也會經(jīng)常性變化,但是業(yè)務(wù)邏輯基本變化不大,此時,GUI系統(tǒng)需要一套機制來應(yīng)對這種情況,使得UI層與具體的業(yè)務(wù)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(guān)系,使得每當一個對象改變狀態(tài),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(guān)聯(lián)行為場景,需要注意的是,關(guān)聯(lián)行為是可拆分的,而不是”組合“關(guān)系。

事件多級觸發(fā)場景。

跨系統(tǒng)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(shè)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(shù)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(guān)狀態(tài)存入具體觀察者對象,在具體主題的內(nèi)部狀態(tài)發(fā)生改變時,給所有注冊過的觀察者發(fā)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(xiàn)抽象觀察者角色所定義的更新接口,以便主題的狀態(tài)發(fā)生改變化時更新自身的狀態(tài)。

五、簡單實現(xiàn)

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(guān)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(xiàn)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(nèi)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(jié)目
 */
public class Teleplay implements Observable{
  private List<Observer> list = new ArrayList<Observer>();//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(xiàn):

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(jié)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(xiàn)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(tǒng)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(diào)用他們的onChanged(),從而告知觀察者發(fā)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(shù)據(jù)集觀察者,代碼:

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(diào)用Adapter的notifyDataSetChanged的時候會調(diào)用所有觀察者的onChanged方法,核心實現(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ListView的數(shù)據(jù)發(fā)生變化時,調(diào)用Adapter的notifyDataSetChanged函數(shù),這個函數(shù)又會調(diào)用DataSetObservablenotifyChanged函數(shù),這個函數(shù)會調(diào)用所有觀察者 (AdapterDataSetObserver) 的onChanged方法。這就是一個觀察者模式!

七、總結(jié)

優(yōu)點:

觀察者和被觀察者之間是抽象耦合,應(yīng)對業(yè)務(wù)變化。

增強系統(tǒng)的靈活性和可擴展性。

缺點:

在應(yīng)用觀察者模式時需要考慮一下開發(fā)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(fā)、調(diào)試等內(nèi)容會比較復雜,而且在Java中消息的通知一般是順序執(zhí)行,那么一個觀察者卡頓,會影響整體的執(zhí)行效率,在這種情況下,一般會采用異步實現(xiàn)。

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希望本文所述對大家Android程序設(shè)計有所幫助。

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