Android源碼中觀察者模式的運(yùn)用

單丹丹　韓冬

摘要：該文介紹了設(shè)計(jì)模式中觀察者模式的基本概念，在理解觀察者模式的基礎(chǔ)上，對(duì)Android源碼中觀察者模式的運(yùn)用進(jìn)行了深入的分析，說(shuō)明了觀察者模式在程序設(shè)計(jì)中的重要性。

關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)模式；觀察者模式；Android源碼

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044（2017）02-0068-02

1觀察者模式介紹

觀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)通知所有觀察者對(duì)象，使它們能夠自動(dòng)更新自己。

2觀察者模式使用場(chǎng)景

1）當(dāng)一個(gè)抽象模型有兩個(gè)方面， 其中一個(gè)方面依賴(lài)于另一方面。將這二者封裝在獨(dú)立的對(duì)象中以使它們可以各自獨(dú)立地改變和復(fù)用。

2）當(dāng)對(duì)一個(gè)對(duì)象的改變需要同時(shí)改變其他對(duì)象， 而不知道具體有多少對(duì)象需要被改變。

3）當(dāng)一個(gè)對(duì)象必須通知其他對(duì)象，而它又不能假定其他對(duì)象是誰(shuí)。換言之， 不希望這些對(duì)象是緊密耦合的。

3觀察者模式中的角色及UML類(lèi)圖表示

1）抽象主題（Subject）：它把所有觀察者對(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)量的觀察者。抽象主題提供一個(gè)接口，可以增加和刪除觀察者對(duì)象。

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

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

4）具體觀察者（ConcreteObserver）：實(shí)現(xiàn)抽象觀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)。

用UML類(lèi)圖表示如下：

4 觀察者模式的Android源碼實(shí)現(xiàn)

Adapter是ListView中最重要的一個(gè)點(diǎn)。向ListView中添加數(shù)據(jù)后，都會(huì)調(diào)用notifyDataSetChanged（）方法。notifyDataSetChanged方法定義在BaseAdapter中，代碼如下：

public abstract class BaseAdapter implements ListAdapter， SpinnerAdapter {

// 創(chuàng)建數(shù)據(jù)集觀察者

private final DataSetObservable mDataSetObservable = new DataSetObservable（）；

// 注冊(cè)觀察者

public void registerDataSetObserver（DataSetObserver observer） {

mDataSetObservable.registerObserver（observer）； }

//刪除觀察者

public void unregisterDataSetObserver（DataSetObserver observer） {

mDataSetObservable.unregisterObserver（observer）； }

//當(dāng)數(shù)據(jù)集用變化時(shí)通知所有觀察者

public void notifyDataSetChanged（） {

mDataSetObservable.notifyChanged（）；}}

上段代碼中mDataSetObservable.notifyChanged（）函數(shù)代碼如下：

public class DataSetObservable extends Observable {

public void notifyChanged（） {

synchronized（mObservers） {

// 遍歷調(diào)用所有觀察者的onChanged方式

for （int i = mObservers.size（） - 1； i >= 0； i--） {

mObservers.get（i）.onChanged（）；}}}

// 代碼省略

}

上段代碼中的觀察者由ListView通過(guò)setAdapter方法來(lái)設(shè)置Adapter時(shí)構(gòu)建的AdapterDataSetObserver創(chuàng)建，代碼如下：

public void setAdapter（ListAdapter adapter） {

// 若已有了一個(gè)adapter，則先注銷(xiāo)該Adapter對(duì)應(yīng)的觀察者

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（）；

// 創(chuàng)建一個(gè)一個(gè)數(shù)據(jù)集觀察者

mDataSetObserver = new AdapterDataSetObserver（）；

// 將這個(gè)觀察者注冊(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（）；}

通過(guò)以上的代碼，被觀察者、觀察者都已經(jīng)被創(chuàng)建。

下面具體說(shuō)明AdapterDataSetObserver是如何運(yùn)作。AdapterDataSetObserver定義在ListView的父類(lèi)AbsListView中，代碼如下 ：

class AdapterDataSetObserver extends AdapterView.AdapterDataSetObserver {

public void onChanged（） {

super.onChanged（）；

if （mFastScroller ！= null） {

mFastScroller.onSectionsChanged（）；}}

//代碼省略

}

同時(shí)AdapterDataSetObserver又繼承自AbsListView的父類(lèi)AdapterView的AdapterDataSetObserver。當(dāng)ListView的數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，會(huì)調(diào)用Adapter的notifyDataSetChanged函數(shù)，這個(gè)函數(shù)中會(huì)調(diào)用DataSetObservable的notifyChanged函數(shù)，notifyChanged函數(shù)又會(huì)調(diào)用所有觀察者的onChanged方法。這就是一個(gè)觀察者模式！

最后我們對(duì)觀察者模式的源碼實(shí)現(xiàn)進(jìn)行一個(gè)梳理：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，這就是一個(gè)觀察者。而Adapter中包含一個(gè)可觀察者數(shù)據(jù)集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)又會(huì)遍歷所有觀察者的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，從而對(duì)用戶(hù)界面進(jìn)行更新。

上述代碼可以運(yùn)用于雜志訂閱的事例中，雜志是主題，觀察者是訂閱者，當(dāng)出版新雜志時(shí)候，這個(gè)事件會(huì)自動(dòng)通知所有的訂閱者。除此以外也可以運(yùn)用于氣象站，為氣象站提供用戶(hù)訂閱氣象信息的服務(wù)?？偸牵^察者模式在日常生活中的運(yùn)用十分廣泛。

5觀察者模式總結(jié)

觀察者模式的主要的作用就是對(duì)對(duì)象解耦，將觀察者和被觀察者完全隔離。

1）觀察者模式的優(yōu)點(diǎn)

觀察者模式解除了主題和具體觀察者的耦合，讓耦合的雙方都依賴(lài)于抽象，而不是依賴(lài)具體。

2）觀察者模式的缺點(diǎn)

在應(yīng)用觀察者模式時(shí)需要考慮一下開(kāi)發(fā)小路問(wèn)題，程序中包括一個(gè)被觀察者和多個(gè)被觀察者額，開(kāi)發(fā)和調(diào)試比較復(fù)雜，而且Java中的消息的通知默認(rèn)是順序執(zhí)行的，一個(gè)觀察者的卡頓會(huì)影響整體的執(zhí)行效率。在這種情況下，一般考慮采用異步的方式。

3）觀察者模式的重要性

觀察者將自己注冊(cè)到被觀察者的容器中時(shí)，被觀察者不應(yīng)該過(guò)問(wèn)觀察者的具體類(lèi)型，而是應(yīng)該使用觀察者的接口。一個(gè)被觀察者可以對(duì)應(yīng)多個(gè)觀察者，當(dāng)被觀察者發(fā)生變化的時(shí)候，它可以將消息一一通知給所有的觀察者。觀察者模式基于接口而不是具體的實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，為程序設(shè)計(jì)提供了更大的靈活性，在程序設(shè)計(jì)中有著重要的地位。

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