观察者模式是一种使用频率非常高的模式,有时也被称作发布/订阅模式,属于行为型模式,它最常用的是 GUI 系统、订阅——发布系统,它一个重要作用就是解耦,使得它们之间的依赖性更小。观察者模式定义了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时,则所有依赖于它的对象都会得到通知并被自动更新。
1.观察者模式的使用情景
关联行为场景;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)。
2.程序中使用观察者模式的优缺点
- | 观察者模式 |
---|---|
优点 | 观察者和被观察者之间是耦合抽象,应对业务变化;增强了系统灵活性、可扩展性。 |
缺点 | 开发调试变的比较复杂,Java中消息的通知是顺序执行,一个消息的卡顿会影响整体的执行效率,所以使用观察者模式还需要结合异步操作的方式。 |
3.观察者模式的UML类图
Subject:抽象主题,被观察(Observable)的角色;ConcreteSubject:具体主题;Observer:抽象观察者;ConcreteObserver:具体的观察者。
4.观察者模式的实现
观察者 Observer 和被观察者 Observable 是 JDK 中的内置类型。
1.创建观察者:
public class MyObserver implements Observer { private String name; public MyObserver(String name) { this.name = name; } @Override public void update(Observable o, Object arg) { System.out.println(name + ", update:" + arg); } }1234567891012345678910
2.创建被观察者:
public class MyObservable extends Observable { public void postNewPublication(String content) { // 标识状态或者内容发生改变 setChanged(); // 通知所有观察者 notifyObservers(content); } }
3.编写测试方法:
@Testpublic void test() throws Exception { // 被观察者 MyObservable observable = new MyObservable(); // 观察者 MyObserver observer1 = new MyObserver("test1"); MyObserver observer2 = new MyObserver("test2"); MyObserver observer3 = new MyObserver("test3"); MyObserver observer4 = new MyObserver("test4"); // 将观察者注册到被观察者对象的观察者列表中 observable.addObserver(observer1); observable.addObserver(observer2); observable.addObserver(observer3); observable.addObserver(observer4); // 发布消息 observable.postNewPublication("new"); }
输出结果:
test4, update:new test3, update:new test2, update:new test1, update:new
可以看到所有订阅了被观察者的观察者都接收到了更新消息,一对多的订阅——发布系统就完成了。
5.Android系统源代码中的应用情景
1.notifyDataSetChanged() 方法
我们在使用 ListView 添加数据后,都会调用 Adapter 的 notifyDataSetChanged() 方法来动态更新数据。
notifyDataSetChanged() 方法被定义在 BaseAdapter 中,BaseAdapter 就是一个观察者模式:
public abstract class BaseAdapter implements ListAdapter, SpinnerAdapter { // 数据集观察者 private final DataSetObservable mDataSetObservable = new DataSetObservable(); 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(); } // 代码省略}
我们跟进查看 mDataSetObservable.notifyChanged() 方法:
public class DataSetObservable extends Observable<DataSetObserver> { // 调用每个观察者的 onChanged() 方法来通知它们被观察者发生了变化 public void notifyChanged() { synchronized(mObservers) { // 调用所有观察者的 onChanged() 方法 for (int i = mObservers.size() - 1; i >= 0; i--) { mObservers.get(i).onChanged(); } } } // 代码省略}
这段代码就是在 mDataSetObservable.notifyChanged() 中遍历所有观察者,并且调用它们的 onChanged() 方法,从而告知观察者发生了变化。
那么这些观察者是哪里来的呢?其实是 ListView 通过 setAdapter() 方法设置 Adapter 产生的,我们来看看相关代码:
public class ListView extends AbsListView { // 代码省略 @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 super.setAdapter(adapter); if (mAdapter != null) { mAreAllItemsSelectable = mAdapter.areAllItemsEnabled(); mOldItemCount = mItemCount; // 获取数据的数量 mItemCount = mAdapter.getCount(); checkFocus(); // 这里注意:创建一个一个数据集观察者 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(); } // 代码省略}
我们可以看到,在设置 Adapter 时会构建一个 AdapterDataSetObserver,也就是观察者,最后,将这个观察者注册到 Adapter 中。
到这里,我们就知道了,当 ListView 的数据发生变化时,调用 Adapter 的 notifyDataSetChanged() 方法,这个方法又调用 DataSetObservable 的 notifyChanged() 方法,这个方法又调用所有观察者(AdapterDataSetObserver)的 onChanged() 方法,在 onChanged() 方法中又会调用 ListView 重新布局的方法使得 ListView 刷新界面,这就是一个观察者模式。