【设计模式】观察者模式
2017-05-31 22:42
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1.观察者模式模式简介
定义
观察者模式(又被称为发布-订阅(Publish/Subscribe)模式,属于行为型模式的一种,它定义了一种一对多的依赖关系,让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。这个主题对象在状态变化时,会通知所有的观察者对象,使他们能够自动更新自己。
观察者模式结构图
Subject:抽象主题(抽象被观察者),抽象主题角色把所有观察者对象保存在一个集合里,每个主题都可以有任意数量的观察者,抽象主题提供一个接口,可以增加和删除观察者对象。
ConcreteSubject:具体主题(具体被观察者),该角色将有关状态存入具体观察者对象,在具体主题的内部状态发生改变时,给所有注册过的观察者发送通知。
Observer:抽象观察者,是观察者者的抽象类,它定义了一个更新接口,使得在得到主题更改通知时更新自己。
ConcrereObserver:具体观察者,是实现抽象观察者定义的更新接口,以便在得到主题更改通知时更新自身的状态。
2.观察者模式简单实现
观察者模式这种发布-订阅的形式我们可以拿微信公众号来举例,假设微信用户就是观察者,微信公众号是被观察者,有多个的微信用户关注了程序猿这个公众号,当这个公众号更新时就会通知这些订阅的微信用户。好了我们来看看用代码如何实现:
抽象观察者(Observer)
里面定义了一个更新的方法:public interface Observer { public void update(String message); }1
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具体观察者(ConcrereObserver)
微信用户是观察者,里面实现了更新的方法:public class WeixinUser implements Observer { // 微信用户名 private String name; public WeixinUser(String name) { this.name = name; } @Override public void update(String message) { System.out.println(name + "-" + message); } }1
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抽象被观察者(Subject)
抽象主题,提供了attach、detach、notify三个方法:public interface Subject { /** * 增加订阅者 * @param observer */ public void attach(Observer observer); /** * 删除订阅者 * @param observer */ public void detach(Observer observer); /** * 通知订阅者更新消息 */ public void notify(String message); }1
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具体被观察者(ConcreteSubject)
微信公众号是具体主题(具体被观察者),里面存储了订阅该公众号的微信用户,并实现了抽象主题中的方法:public class SubscriptionSubject implements Subject { //储存订阅公众号的微信用户 private List<Observer> weixinUserlist = new ArrayList<Observer>(); @Override public void attach(Observer observer) { weixinUserlist.add(observer); } @Override public void detach(Observer observer) { weixinUserlist.remove(observer); } @Override public void notify(String message) { for (Observer observer : weixinUserlist) { observer.update(message); } } }1
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客户端调用
public class Client { public static void main(String[] args) { SubscriptionSubject mSubscriptionSubject=new SubscriptionSubject(); //创建微信用户 WeixinUser user1=new WeixinUser("杨影枫"); WeixinUser user2=new WeixinUser("月眉儿"); WeixinUser user3=new WeixinUser("紫轩"); //订阅公众号 mSubscriptionSubject.attach(user1); mSubscriptionSubject.attach(user2); mSubscriptionSubject.attach(user3); //公众号更新发出消息给订阅的微信用户 mSubscriptionSubject.notify("刘望舒的专栏更新了"); } }1
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结果
杨影枫-刘望舒的专栏更新了 月眉儿-刘望舒的专栏更新了 紫轩-刘望舒的专栏更新了1
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3.使用观察者模式的场景和优缺点
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。
优点
解除耦合,让耦合的双方都依赖于抽象,从而使得各自的变换都不会影响另一边的变换。
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。
4.Android中的观察者模式
Android源码中也有很多使用了观察者模式,比如OnClickListener、ContentObserver、android.database.Observable等;还有组件通讯库RxJava、RxAndroid、EventBus;在这里将拿我们最常用的Adapter的notifyDataSetChanged()方法来举例: 当我们用ListView的时候,数据发生变化的时候我们都会调用Adapter的notifyDataSetChanged()方法,这个方法定义在BaseAdaper中,我们来看看BaseAdaper的部分源码:
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(); }1
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很明显BaseAdapter用的是观察者模式,BaseAdapter是具体被观察者,接下来看看mDataSetObservable.notifyChanged():
public class DataSetObservable extends Observable<DataSetObserver> { public void notifyChanged() { synchronized(mObservers) { for (int i = mObservers.size() - 1; i >= 0; i--) { mObservers.get(i).onChanged(); } } }1
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我们看到了mObservers,这就是观察者的集合,这些观察者是在ListView通过setAdaper()设置Adaper时产生的:
@Override public void setAdapter(ListAdapter adapter) { if (mAdapter != null && mDataSetObserver != null) { mAdapter.unregisterDataSetObserver(mDataSetObserver); } ... super.setAdapter(adapter); if (mAdapter != null) { mAreAllItemsSelectable = mAdapter.areAllItemsEnabled(); mOldItemCount = mItemCount; mItemCount = mAdapter.getCount(); checkFocus(); //创建数据观察者 mDataSetObserver = new AdapterDataSetObserver(); //注册观察者 mAdapter.registerDataSetObserver(mDataSetObserver); ... }1
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接下来看看观察者AdapterDataSetObserver中处理了什么:
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(); } } }1
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从上面的代码看不出什么,再看看AdapterDataSetObserver的父类AdapterView的AdapterDataSetObserver:
class AdapterDataSetObserver extends DataSetObserver { private Parcelable mInstanceState = null; @Override public void onChanged() { mDataChanged = true; mOldItemCount = mItemCount; mItemCount = getAdapter().getCount(); if (AdapterView.this.getAdapter().hasStableIds() && mInstanceState != null && mOldItemCount == 0 && mItemCount > 0) { AdapterView.this.onRestoreInstanceState(mInstanceState); mInstanceState = null; } else { rememberSyncState(); } checkFocus(); //重新布局 requestLayout(); } ... public void clearSavedState() { mInstanceState = null; } }1
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我们看到在onChanged()方法中调用了requestLayout()方法来重新进行布局。好了,看到这里我们都明白了,当ListView的数据发生变化时,我们调用Adapter的notifyDataSetChanged()方法,这个方法又会调用观察者们(AdapterDataSetObserver)的onChanged()方法,onChanged()方法又会调用requestLayout()方法来重新进行布局。
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