《設計模式》- 觀察者模式

定義

定義對象間一種一對多的依賴關係，使得每當一個對象改變狀態，則因此依賴於它的對象都會獲得通知並被自動更新

使用場景

• 關聯行爲場景，須要注意的是，關聯行爲是可拆分的，而不是「組合」關係。
• 時間多級觸發場景
• 跨系統的消息交換場景，如消息隊列、時間總線的處理機制。

UML 類圖

classDiagram
Subject o.. Observer
Subject <|-- ConcreteSubject
Observer <|-- ConcreteObserver
class Subject{
    <<abstract>>
    +register(Observer)
    +unregister(Observer)
    +nofityObservers(Object)
}
class ConcreteSubject{
    +nofityObservers(Object)
}
class Observer{
    <<interface>>
    +update(Object)
}
class ConcreteObserver{
    +update(Object)
}

• Subject: 抽象主題，也就是被觀察者（Observable）角色，抽象主題把因此觀察者對象的引用保存在一個集合裏，每一個主題均可以有任意數量的觀察者，抽象主題提供一個接口，能夠新增和刪除觀察者對象。
• ConcerteSubject: 具體主題，該角色將有關狀態存入具體觀察者對象，在具體主題的內容狀態發生改變時，給全部註冊過的觀察者發出通知，具體主題角色又叫作具體觀察者（ConsreteObservable）角色。
• Observer: 抽象觀察者，改角色是觀察者的抽象類，它定義了一個更新接口，使得在獲得主題的更改通知時更新本身。
• ConcreteObserver: 具體觀察者，該角色實現抽象觀察者所定義的更新接口，以便在主題狀態發生改變時更新自身的狀態。

Android 中的觀察者模式

Android源碼中有不少使用了觀察者模式，好比OnClickListener、ContentObserver、 android.database.Observer 等。還有不少組件庫Rxjava、RxAndroid、EventBus；這裏咱們來看下經常使用的Adapter的notifyDataSetChanged()。

public abstract class BaseAdapter implements ListAdapter,SpinnerAdapter {
    
    //數據集觀察者
    private final DataSetObservable mDataSetObservable = new DataSetObservable();

    public void registerDataSetObserver(DataSetObserver observer) {
        mDataSetObservable.registerObserver(observer);
    }

    public void unregisterDataSetObserver(DataSetObserver observer) {
        mDataSetObservable.unregisterObserver(observer);
    }
    
    /** * 當數據變化時，通知全部觀察者 */
    public void notifyDataSetChanged() {
        mDataSetObservable.notifyChanged();
    }
    
}

複製代碼

這裏能夠看到BaseAdapter 裏有一個DataSetObservable 的被觀察者，經過register*()、unregister*()方法添加和刪除觀察者。咱們往下看DataSetObservable 這個類

public class DataSetObservable extends Observable<DataSetObserver> {
    /** * 當數據變化時調用每一個觀察者的onChanged() 方法通知它們 */
    public void notifyChanged() {
        synchronized(mObservers) {
            // since onChanged() is implemented by the app, it could do anything, including
            // removing itself from {@link mObservers} - and that could cause problems if
            // an iterator is used on the ArrayList {@link mObservers}.
            // to avoid such problems, just march thru the list in the reverse order.
            for (int i = mObservers.size() - 1; i >= 0; i--) {
                mObservers.get(i).onChanged();
            }
        }
    }
}

複製代碼

這裏其實很簡單，就是遍歷全部觀察者並調用它們的onChanged()。接下來咱們看是誰調用了BaseAdapter 的 registerDataSetObserver(DataSetObserver observer)方法。

public void setAdapter(ListAdapter adapter) {
        if (mAdapter != null && mDataSetObserver != null) {
            mAdapter.unregisterDataSetObserver(mDataSetObserver);
        }
        
        //省略代碼...

        // AbsListView#setAdapter will update choice mode states.
        super.setAdapter(adapter);

        if (mAdapter != null) {
            mAreAllItemsSelectable = mAdapter.areAllItemsEnabled();
            mOldItemCount = mItemCount;
            mItemCount = mAdapter.getCount();
            checkFocus();
            //建立一個數據集觀察者
            mDataSetObserver = new AdapterDataSetObserver();
            //將這個觀察者註冊到 Adapter 的 DataSetObservable 中
            mAdapter.registerDataSetObserver(mDataSetObserver);
            //省略代碼...
        } else {
            //省略代碼...
        }

        requestLayout();
    }
複製代碼

以上能夠看出ListVeiw 中有一個觀察者（AdapterDataSetObserver）在setAdapter() 的時候註冊到了Adapter 的DataSetObservable 中，當Adapter 調用 notifyDataSetChanged() 方法時就會通知 ListView 中的觀察者（AdapterDataSetObserver）更新狀態。

小結

觀察者模式主要的做用就是解耦，將觀察者與被觀察者徹底隔離，只依賴於 Observer 和 Observable 抽象，提供代碼的靈活性和可擴展性。

優勢： 觀察者和被觀察者直接是抽象耦合，應對業務變化。加強系統靈活性、可擴展性。

缺點： 在應用觀察者模式時須要考慮一下開發效率和運行效率問題，由於一個被觀察者可能直接或間接有不少觀察者，Java 消息中的通知默認順序執行，通知到因此觀察者可能須要花費些時間，若是一個觀察者卡頓，會影響總體的執行效率，這裏通常考慮採用異步的方式。