设计模式之观察者模式
一、什么叫观察者？
先理解一个简单的例子：很多购房者都在关注房子的价格变化，每当房子的价格变化时，所有购房者都可以观察得到，实际上购房者都属于观察者。
- 观察者模式的定义：定义对象间一种一对多的依赖关系，使得每当一个对象发生改变，则所有依赖她的对象都会等到通知并被自动更新。
- 使用场景：1、 关联行为场景;2、事件多级触发场景；3、跨系统的消息交互场景，如消息队列、事件总线的处理机制
二、观察者模式实现
在Java.util包中提供了Observable和Observer接口，使用它们即可完成观察者模式。
Observable：需要被观察的类必须继承Observable类。Observable类的常用方法有：
- 1、public void addObserver(Observer o) : 添加一个观察者；
- 2、public void deleteObserver(Observer o):删除一个观察者；
- 3、public void setChanged() ; 被观察者状态发生改变；
- 4、public void notifyObservers(Object args) ; 通知所有观察者状态改变；
Observer：每个观察者都需要实现Observer接口，Observer接口定义如下：
public interface Observer {
/**
*当被观察者发生变化，并调用了notifyObserver方法，就调用该方法
* @param o 被观察者
* @param args 修改的内容
*/
void update(Observable o, Object arg);
}
例：
package sl.com.designmodedemo.observer;
import java.util.Observable;
import java.util.Observer;
/**
* 定义房子为被观察者
*/
class House extends Observable{
private float price ; //定义房子价格
public House(float price) {
this.price = price;
}
public float getPrice() {
return price;
}
public void setPrice(float price) {
this.price = price;
setChanged(); //通知变化点
notifyObservers(price); //通知所有观察者价格改变
}
@Override
public String toString() {
return "房子的价格是：" + this.price;
}
}
/**
* 房子价格变化观察者
*/
class HousePriceObserver implements Observer{
private String name ; //观察房子价格变化的人名
public HousePriceObserver(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void update(Observable o, Object arg) {
if (arg instanceof Float){ //判断参数类型
System.out.println(this.name + " 观察到的价格更改为：" + ((float)arg));
}
}
}
/**
* 测试
*/
public class Test {
public static void main(String args[]){
House house = new House(1000000.0F);
HousePriceObserver observer1 = new HousePriceObserver("观察者A");
HousePriceObserver observer2 = new HousePriceObserver("观察者B");
HousePriceObserver observer3 = new HousePriceObserver("观察者C");
//加入观察者
house.addObserver(observer1);
house.addObserver(observer2);
house.addObserver(observer3);
//输出房子价格
System.out.println(house);
//修改房子价格
house.setPrice(2000000.0F);
System.out.println(house);
}
}
程序运行结果为：
房子的价格是：1000000.0
观察者C 观察到的价格更改为：2000000.0
观察者B 观察到的价格更改为：2000000.0
观察者A 观察到的价格更改为：2000000.0
房子的价格是：2000000.0
从程序运行结果可以发现，多个观察者都在观察着价格的变化，当被观察者房子价格一变化，则所有观察者都会知道；、
三、Android 源码分析
ListView是Android中重要控件之一，而ListView有一个Adapter，通常我们在给ListView的数据进行操作变化后，都会调用Adapter的notifyDataSetChanged()方法，这是为什么呢？下面我们从源码解析：
第一步，跟进notifyDataSetChanged()方法，这个方法定义在android.widget的BaseAdapter中，具体代码如下：
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);
}
//当数据集变化时，通知所有观察者
public void notifyDataSetChanged() {
mDataSetObservable.notifyChanged();
}
}
从这里应该看出来BaseAdapter就是一个观察者模式，那么BaseAdapter是如何运作的？这些观察者又是什么？下面接着一步一步的分析。
现在先到mDataSetObservalbe.notifyChanged()的源码看看：
public class DataSetObservable extends Observable<DataSetObserver> {
/**
* 调用每个观察者的onChanged函数来通知他们被观察者发生了变化
*/
public void notifyChanged() {
synchronized(mObservers) {
for (int i = mObservers.size() - 1; i >= 0; i--) {
mObservers.get(i).onChanged();
}
}
}
//代码省略
}
这个代码很简单，就是在mDataSetObservable.notifyChanged()中遍历所有的观察者，并且调用他的onChanged()方法，从而告知观察者发生了变化。
那么 这些观察者从哪里来的呢？其实这些观察者是就是ListView在setAdapter方法设置Adapter产生的，我们看相关代码：
@Override
public void setAdapter(ListAdapter adapter) {
//如果已经有了一个Adapter，并且mDataSetObserver不为空
if (mAdapter != null && mDataSetObserver != null) {
//先注销该Adapter的观察者
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();
//注意这里：创建了一个数据观察者
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();
}
从程序可以看到，在设置Adapter的时会构建一个AdapterDataSetObserver，这就是上面说的观察者，最后将这个观察者注册到了Adapter，这样我们的被观察者、观察者就都有了；
那么AdapterDataSetObserver是什么？它如何运作？那么现在来看看，AdapterDataObserver定义在ListView的父类AbsListView中，具体代码如下：
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();
}
}
}
它又继承自AbsListView的父类AdapterView的AdapterDataSetObserver，具体代码如下：
class AdapterDataSetObserver extends DataSetObserver {
private Parcelable mInstanceState = null;
//调用Adapter的notifyDataSetChanged的时会调用所有观察者的onChanged()方法，核心就是这里
@Override
public void onChanged() {
mDataChanged = true;
mOldItemCount = mItemCount;
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();
requestLayout();
}
//代码省略
public void clearSavedState() {
mInstanceState = null;
}
}
到这里就知道了，当ListView的数据发生变化时，调用Adapter的notifyDataSetChanged(),这个方法又调用了DataSetObservable的notifyChanged()方法，这个方法会调用所有观察者AdapterDataSetObserver的onChanged(),在onChanged函数中又会调用ListView重新布局的函数和使得ListView刷新界面，这就是一个观察者模式；
现在再整理一下这个过程，AdapterView中又一个内部类AdapterDataSetObserver,在ListView设置Adapter时会构建一个AdapterDataSetObserver，并且注册到Adapter中，这就是一个观察者。而Adapter中有一个数据集被观察者DataSetObservable，在数据数量发生变更时，开发者手动调用Adapter.notifyDataSetChanged(),而notifyDataSetChanged()实际上是调用DataObservable的notifyChanged()方法，该方法会遍历所有的观察者的onChanged()。在AdapterDataSetObserver的onChanged()会获取Adpaer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。
