观察者模式详解
本篇文章总结一下观察者模式，主要从以上几点介绍。
概念介绍
观察模式是我们在开发过程中经常遇到的一种设计模式，这里先来介绍一下概念。
从字面意思上去理解，所谓的观察者模式，首先有观察者（一个或者多个），被观察者（一个）。当被观察者状态发生变化的时候，就会去通知它的所有的观察者，然后由观察者根据被观察者的情况作出反应。观察者模式属于行为型模式。
在 Android 中的接口回调属于一种特殊的观察者模式，观察者只有一个（监听器）。
在观察者模式中有以下四个重要的角色：
Subject 被观察者的抽象接口，在这个接口里面，提供添加观察者和删除观察者、通知观察者的方法。
ConcreteSubject 具体的被观察者，Subject 的实现类。在具体的内部发生改变时，给所有注册过的观察者发送通知。
Observer 观察者的抽象接口，在这个接口里面定义了一个更新方法，当收到被观察者的通知的时候就更新。
ConcreteObserver 具体的观察者，Observer 的实现类。实现 Observer 的更新方法。
图例解释
使用送奶工的图例来介绍：
送奶工就可以看做是一个被观察者，然后订奶的张三、赵四、王五就是观察者（观察送奶工有没有来），送奶工来送奶会通知各位观察者，通知他们来取奶。这个时候某六也想订奶，就可以告诉送奶工，以后他也要订奶了，以后来送奶的时候就也会通知某六了。
某一天，张三不想喝奶了，就告诉送奶工，他不再订奶了，那么以后送奶工再来送奶就不会通知张三了。
具体的代码实现
根据上面的概念，需要有一个被观察者的抽象，也就是送奶工的抽象
public interface Subject{
// 注册观察者
void registerObserver(Observer o);
// 取消注册观察者
void unregisterObserver(Observer o);
// 通知观察者
void notifyObserver();
}
具体的观察者对象
public class ConcreteSubject implements Subject{
// 存放观察者的集合
private List<Observer> observers;
public ConcreteSubject(){
observers = new ArrayList<>();
}
// 注册观察者
@Override
public void registerObserver(Observer o){
if（!observers.contains(o)）{
observers.add(o);
}
}
// 取消注册观察者
@Override
public void unregisterObserver(Observer o){
if(observers.contains(o)){
observers.remove(o);
}
}
@Override
public void notifyObserver(){
for(int i=0;i<observers.size();i++){
observers.get(i).update();
}
}
}
观察者抽象接口
public interface Observer{
void update();
}
观察者具体的实现
public class ConcreteObserver implements Observer{
private Subject subject;
public ConcreteObserver(Subject subject){
this.subject = subject;
this.subject.registerObserver(this);
}
@Override
public void update(){
// 具体的实现
}
}
到此关于观察者和被观察者都已经写完了，这仅仅是最简单的写法，当然 update() 方法里面可以传递参数，具体的实现让被观察者来实现。这就具体情况具体写了。
下面写 main 方法来测试
public static void main(String[] args){
// 创建被观察者
Subject subject = new ConcreteSubject();
// 创建观察者
Observer one = new ConcreteObserver(subject);
// 创建观察者
Observer two = new ConcreteObserver(subject);
// 创建观察者
Observer three = new ConcreteObserver(subject);
// 状态发生改变，通知观察者
subject.notifyObserver();
}
实际运用实例
在 Java 中实现观察模式，需要借助系统 API 提供的类，在包 java.util 中的 Observer 和 Observable 。被观察者需要继承 Observable 类，观察者需要实现接口 Observer 并且实现其中的 update(Observable o,Object arg) 方法
其实虽然系统提供了 Observer 和 Observable ，通过看源码你会发现它们的实现和我们上面写的例子是很像的，没什么难点。Observable 类里面主要就是有存放 Observer 的集合和方法 addObserver(Observer o) 、deleteObserver(Observer o) 、notifyObservers(Object arg) 观察者接口 Observer 内部主要有方法update(Observable o,Object arg)
简单运用
房子的价格和我们的生活息息相关，人们都很关注房价，假设房子是被观察者，人们是观察者，当房价发生变化的时候就会通知人们，这就就是一个观察者模式，用 Java 代码体现，下面列出核心代码，具体代码见链接
被观察者
public class House extends Observable {
private float house_price;
public House(float house_price) {
this.house_price = house_price;
}
public void updatePrice(float house_price) {
this.house_price = house_price;
// 设置变化点
setChanged();
// 通知观察者
notifyObservers(house_price);
}
@NonNull
@Override
public String toString() {
return "当前房子价格：" + house_price;
}
}
观察者
public class People implements Observer {
private String name;
public People(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void update(Observable o, Object arg) {
Float price = (Float) arg;
Log.e("update", "我是观察者" + name + "房子价格变了：" + price);
if (price > 20000) {
Log.e("update:", "太TM贵啦，不关注了！");
o.deleteObserver(this);
}
}
}
验证：
public class DesignModeActivity extends BaseActivity {
@BindView(R.id.bt_change)
Button btChange;
@BindView(R.id.et_price)
EditText etPrice;
@Override
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_observer);
ButterKnife.bind(this);
init();
}
@Override
public void initView() {
super.initView();
// 房子 属于被观察者
House house = new House(10000);
// 创建观察者
People people = new People("张三");
People people1 = new People("李四");
People people2 = new People("王五");
// 注册观察者
house.addObserver(people);
house.addObserver(people1);
house.addObserver(people2);
btChange.setOnClickListener(v -> {
float price = Float.parseFloat(etPrice.getText().toString());
house.updatePrice(price);
});
}
}
显示结果：
重点： 需要将观察者一一添加到被观察者中，当被观察者对象内容发生变化的时候调用 setChanged() 和 notifyObservers() 来通知观察者
Android 中的观察者
在 Android 中经常用到观察者模式，最常用的就是设计点击监听事件（这是一种特殊的观察者模式，观察者只有一个）、ContentObserver、android.database.Observable 等；还有组件通讯库RxJava、RxAndroid 、EventBus 等。这里拿 Adapter 中的观察者模式来举例：
先来看一下 BaseAdapter 的部分源码
public abstract class BaseAdapter implements ListAdapter,SpinnerAdapter{
// 数据是否变化的被观察者
private final DataSetObservable mDataSetObservable = new DataSetObservable();
public boolean hasStablelds(){
return false;
}
public void registerDataSetObserver(DataSetObserver observer){
// 其实就是 mDataSetObservable 内部有一个 List 用来保存观察者
mDataSetObservable.registerObserver(observer);
}
public void unregisterDataSetObserver(DataSetObserver observer){
mDataSetObservable.unregisterObserver(observer);
}
// 当数据集合发生变化的时候，通知所有的观察者
public void notifyDataSetChanged(){
mDataSetObservable.notifyChanged();
}
}
从源码中可以很容易的看到，这里有 被观察者对象 mDataSetObservable 当数据发生变化的时候，我们就调用 notifyDataSetChanged() 方法，这个时候 被观察者对象 就会通知观察者作出反应。就是这么一个过程！
整个过程我们都了解了，下面就是进一步看看代码是怎么实现的：看看 mDataSetObservable.notifyChanged() 做了什么
public class DataSetObservable extends Observable<DataSetObserver>{
// 这个方法就是挨个通知观察者，其中储存观察者的 List 在 Observable 中，包括 registerObserver 和 unregisterObserver 方法
public void notifyChanged(){
synchronized(mObservers){
for(int i = mObservers.size-1;i>=0;i--){
mObservers.get(i).onChanged();
}
}
}
}
这里的 mObservers 就是观察者的集合，这些观察者是在 ListView 通过 setAdapter() 设置 Adapter 时产生的：
@Override
public void setAdapter(ListAdapter adapter){
if(mAdapter!= null && mDataSetObserver != null){
mAdapter.unregisterDataSetObserver(mDataSetObserver);
}
// .... 省略代码
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);
//... 省略代码
}
}
再来看看观察者 AdapterDataSetObserver 的部分关键代码
class AdapterDataSetObserver extends AdapterView<ListAdapter>.AdapterDataSetObserver{
// 这个方法就是观察者在收到通知后，调用的方法
@Override
public void onChanged(){
super.onChanged();
if(mFastScroller != null){
mFastScroller.onSectionsChanged();
}
}
@Override
public void onInvalidated(){
super.onInvalidated();
if(mFastScroller != null){
mFastScroller.onSectionsChanged();
}
}
}
上面代码的主要实现部分都在它的父类，再来看看 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();
}
// .... 省略代码
public void clearSavedState(){
mInstanceState = null;
}
}
在源码中可以看到在 onChanged() 方法中调用了 requestLayout() 方法来重新进行布局。到此 BaseAdapter 的观察模式就缕清楚了。
观察者模式的使用场景和优缺点
使用场景
- 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
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到另一边的变换
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的，那么一个观察者卡顿，就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。
总结：
其实无论程序整体多复杂，观察者模式是永远不会变的，首先有一个被观察者，被观察者对象中持有观察者，当被观察者发生变化的时候，调用被观察者的方法通知观察者（这个方法内通常会是 观察者调用自己对应的方法）。
至于观察者什么时候被添加到被观察者中，观察者收到信号后如果处理，这就是具体情况具体处理了。
参考内容
https://blog.csdn.net/itachi85/article/details/50773358>
https://www.jianshu.com/p/9ee823cd94a9
https://www.2cto.com/kf/201310/253013.html
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