Android使用的設計模式1——觀察者模式

　　設計模式，對程序員來講是一個坎，想在程序員這條路走得更遠，設計模式是你的必修課。從大學時代接觸GoF到工做幾年後從新看設計模式，每次感受都不同。此次想借着分析Android Framework源碼的機會，順道整理一下設計模式的知識。

　　今天主要是先講一下觀察者模式，觀察者模式對於作系統或者作公共庫的朋友來講，應該很熟悉，基本上全部系統都會用到這個模式。整理的時候，主要是對模式進行進步講解而後結合Android裏面應用進行說明。設計模式的說明主要是參考《研磨設計模式》這本書，這本書講解了GoF裏面23種模式，並且比GoF更容易理解。若是對設計模式不瞭解的朋友，能夠看看《研磨設計模式》這本書。

　　結合Android源碼的時候，主要是針對應用層的代碼說明，並且儘可能使用簡單例子代碼，因此不會出現太多Android系統級的代碼，大部分是咱們作APP開發時會編寫的代碼。

　　這篇文章不會詳細介紹設計模式，只是整理設計模式核心概念，結合Android應用說明。

  （PS：新建的QQ羣，有興趣能夠加入一塊兒討論：Android羣：322599434）

 

一、觀察者模式

　　觀察者模式：定義對象間的一種一對多的依賴關係，當一個對象的狀態發生改變時，全部依賴於它的對象都獲得通知並被自動更新。這種模式最經常使用在咱們熟悉的事件驅動模型裏面，像VC、Android界面裏面的事件響應，就是基於觀察者模式來實現。

　　下面咱們看看觀察者模式的類圖關係（圖片是截取《研磨設計模式》裏面插圖）：

 

 

 

• Subject是咱們定義目標對象，或者說被觀察對象。
• ConcreteSubject是實際的被觀察對象。 
• Observer是觀察者的接口，定義了回調接口。
• ConcreteObserver是實際的觀察者對象。

 

二、觀察者模式含義

　　下面講解一下我的對觀察者模式的理解，其實這個模式在咱們平時工做中是很經常使用的模式，可能你已經使用過，缺沒有意識到。

　　觀察者模式主要是針對一對多的數據更新。簡單來講就是，系統裏面某個元素更新了數據，而後有好幾個元素是使用了這個元素的數據。此時更新了數據的對象，就要通知其餘使用了它數據的對象，讓他們都進行更新。

　　標準的觀察者對象是一對多的關係，不過咱們都知道設計模式裏面是很靈活，在咱們使用的時候，常常須要進行變形。對現有的標準模式進行適當的修改來適應設計需求。

　　在咱們實際應用中，還會遇到一對1、或者多對一的狀況。一對一就是，一個目標對應一個觀察者。多對一是指多個目標對應一個觀察者。

 

三、觀察者模式的簡單實現

　　下面給出一個最簡單的觀察者模式實現代碼，把代碼看懂了，再回頭看文字講解，會比較容易理解。下面是目標對象的接口和實現代碼，只作了一個最簡單的接口。

//Edited by mythou
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　　 //目標對象接口
    public interface Subject
    {
        //調用這個方法註冊一個新的觀察者對象
        public void attach(Observer observer);
        
        //調用這個方法刪除一個已註冊的觀察者對象
        public void detach(Observer observer);
        
        //調用這個方法通知全部註冊的觀察者對象
        void notifyObservers();
    }  
    
    //目標對象實現
    public class ConcreteSubject implements Subject
    {
　　　　//向量容器，保存全部註冊的觀察者 private Vector observersVector = new Vector();
        
        public void attach(Observer observer)
        {
            observersVector.addElement(observer);
        }
        
        public void detach(Observer observer)
        {
            observersVector.removeElement(observer);
        }
        
        public void notifyObservers()
        {
            Enumeration enumeration = observers();
            
            while(enumeration.hasMoreElements())
            {
                ((Observer)enumeration.nextElement()).update();
            }
        }
    } 

 

下面是觀察者的實現：

//Edited by mythou
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　　 //觀察者接口
    public interface Observer
    {
        void update();
    }
    
    //觀察者實現
    public class ConcreteObserver implements Observer
    {
        public void update()
        {
            System.out.println("The subject has changed！ mythou notify");
        }
    }

 

應用中使用的代碼：

　//Edited by mythou

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　　//客戶端
    public class Client
    {
        private static ConcreteSubject subject;
        private static Observer observer;
        
        public static void main(String args[])
        {
            //建立目標對象
            subject = new ConcreteSubject();
            //建立觀察者對象
            observer = new ConcreteObserver();
            subject.attach(observer);
            subject.change("mythou has changed data！");
        }
    }

 

四、Android 應用開發中的觀察者模式

　　在咱們作Android應用的時候，會大量使用觀察者模式，由於Framework層裏面的事件驅動都是基於觀察者模式實現的。另外在Framework層裏面的各類服務在數據變動的時候，也是經過觀察者模式實現上層數據更新。下面會講兩個例子來講明：

 A)控件中Listener監聽方式

　　Android裏面最典型的觀察者就是咱們使用的各類控件監聽者。例以下面對某個按鈕的監聽：

 

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Button baiduclickButton = (Button)findViewById(R.id.button1);
//註冊觀察者
baiduclickButton.setOnClickListener(new OnClickListener()
{
　　//觀察者實現
    @Override
    public void onClick(View arg0)
    {
        Log.d("Mythou_Log", "Click the button ");
    }
});

 

　　例如上面的代碼，註冊了一個按鈕的監聽方法。這裏其實是應用了一對一的觀察者模式，setOnClickListener()方法就是註冊一個觀察者，Button對象就是咱們要觀察的目標對象。而new出來的OnClickListener()，就是咱們實際的觀察者。

　　每當咱們的目標按鈕對象被點擊，狀態發生變化的時候，就會經過回調註冊的OnClickListener觀察者的onClick方法會來通知觀察者，Button狀態發生變化。這裏的onClick至關於前面例子裏面的update方法。下面是Android源碼裏面對OnClickListener的定義，跟咱們前面定義一個觀察者接口相似。

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　　public interface OnClickListener { /** * Called when a view has been clicked. * * @param v The view that was clicked. */
        void onClick(View v); }

 

B)GPS位置信息監聽

　　上面對按鈕監聽是屬於一對一的觀察者模式，固然你也能夠用一個Listener監聽多個按鈕。下面咱們再講一個標準的一對多的觀察者模式的應用。在咱們使用GPS模塊的時候，須要監聽GPS模塊位置變化，一般咱們會編寫下面代碼：

 

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// 經過GPS定位
String LocateType= locationManager.GPS_PROVIDER;
Location location = locationManager.getLastKnownLocation(LocateType);
// 設置監聽器，設置自動更新間隔這裏設置1000ms，移動距離：0米。
locationManager.requestLocationUpdates(provider, 1000, 0, locationListener);
// 設置狀態監聽回調函數。statusListener是監聽的回調函數。
locationManager.addGpsStatusListener(statusListener); 

//監聽器實現
private final GpsStatus.Listener statusListener = new GpsStatus.Listener() 
{
    public void onGpsStatusChanged(int event) 
　　{
     　// GPS狀態變化時的回調，獲取當前狀態
    　 GpsStatus status = locationManager.getGpsStatus(null);
　　　　//本身編寫的方法，獲取衛星狀態相關數據
       GetGPSStatus(event, status);
    }
};

 

　　GPS位置服務是Framework的一個系統層服務，整個系統只有一個運行的實例。但實際使用時，可能會出現好幾個應用都在使用這個服務，所以會造成了一個一對多的觀察者例子。這裏不對代碼進行深刻對比講解，只要對照上面的講解，你就能夠把目標對象、觀察者接口、觀察者實現、數據更新回調接口找出來。有興趣的朋友還能夠追查Android的源碼，看看GpsStatus裏面的具體實現。

 

五、結語

　　除了上面說的按鈕響應、GPS服務外，還有一個例子比較經典，就是咱們的BroadcastReceiver響應，也是基於觀察者模式來實現，下面總結裏面也會說到，觀察者模式支持廣播通訊。有關BroadcastReceiver是怎麼實現觀察者模式的，有興趣的朋友能夠本身對比代碼，和查看Android實現源碼，本身動手才能加深印象。引入設計模式是爲了對系統有更深刻的理解。下面總結一下觀察者模式的優缺點，方便咱們在使用的時候，能夠根據實際狀況衡量。

A）優勢

• 實現觀察者和目標對象之間的抽象耦合。
• 觀察者模式支持廣播通訊。被觀察者會全部的登記過的觀察者發出通知。

B)缺點

• 可能會引發多餘的數據通知。
• 可能會致使通知數據循環，致使死鎖產生。

 

 

 

Edited by mythou

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