java/android设计模式-行为模式之观察者模式

祝大家鸡年大吉。。。吧
观察者模式是对象的行为模式,又叫发布-订阅(Publish/Subscribe)模式、模型-视图(Model/View)模式、源-监听器(Source/Listener)模式或从属者(Dependents)模式。

观察者模式定义了一种一对多的依赖关系,让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。这个主题对象在状态上发生变化时,会通知所有观察者对象,使它们能够自动更新自己。

所谓观察者模式

一个软件系统常常要求在某一个对象的信息发生变化的时候,某些其他的对象做出相应的改变。做到这一点的设计方案有很多,但是为了使系统能够易于复用,应该选择低耦合度的设计方案。减少对象之间的耦合有利于系统的复用,但是同时设计师需要使这些低耦合度的对象之间能够维持行动的协调一致,保证高度的协作。观察者模式是满足这一要求的各种设计方案中最重要的一种。
下面看看观察者模式的结构:

  • 抽象主题(Subject)角色:抽象主题角色把所有对观察者对象的引用保存在一个聚集(比如ArrayList对象)里,每个主题都可以有任何数量的观察者。抽象主题提供一个接口,可以增加和删除观察者对象,抽象主题角色又叫做抽象被观察者(Observable)角色。
  • 具体主题(ConcreteSubject)角色:将有关状态存入具体观察者对象;在具体主题的内部状态改变时,给所有登记过的观察者发出通知。具体主题角色又叫做具体被观察者(Concrete Observable)角色。
  • 抽象观察者(Observer)角色:为所有的具体观察者定义一个接口,在得到主题的通知时更新自己,这个接口叫做更新接口。
  • 具体观察者(ConcreteObserver)角色: ** 存储与主题的状态自恰的状态。具体观察者角色实现抽象观察者角色所要求的更新接口,以便使本身的状态与主题的状态 像协调。如果需要,具体观察者角色可以保持一个指向具体主题对象的引用。
    在观察者模式中又分为
    推模型拉模型**:
  • 推模型
    主题对象向观察者推送主题的详细信息,不管观察者是否需要,推送的信息通常是主题对象的全部或部分数据。
  • 拉模型
    主题对象在通知观察者的时候,只传递少量信息。如果观察者需要更具体的信息,由观察者主动到主题对象中获取,相当于是观察者从主题对象中拉数据。一般这种模型的实现中,会把主题对象自身通过update()方法传递给观察者,这样在观察者需要获取数据的时候,就可以通过这个引用来获取了。
    可能单单这样说概念会觉得模糊,还是有代码说明吧。

推模型源码

抽象subject类:

public abstract class Subject {
    /**
     * 用来保存注册的观察者对象
     */
    private List<Observer> list = new ArrayList<Observer>();
    /**
     * 注册观察者对象
     * @param observer    观察者对象
     */
    public void attach(Observer observer){

        list.add(observer);
        System.out.println("Attached an observer");
    }
    /**
     * 删除观察者对象
     * @param observer    观察者对象
     */
    public void detach(Observer observer){

        list.remove(observer);
    }
    /**
     * 通知所有注册的观察者对象
     */
    public void nodifyObservers(String newState){

        for(Observer observer : list){
            observer.update(newState);
        }
    }
}

具体的subject类:

public class ConcreteSubject extends Subject {

    private String state;

    public String getState() {
        return state;
    }

    public void change(String newState){
        state = newState;
        System.out.println("修改主题状态为:" + state);
        //状态发生改变,通知各个观察者
        this.nodifyObservers(state);
    }
}

抽象观察者类:

public interface Observer {
    /**
     * 更新接口
     * @param state    更新的状态
     */
    public void update(String state);
}

具体的观察者:

public class ConcreteObserver implements Observer {
    //观察者的状态
    private String observerState;
    
    @Override
    public void update(String state) {
        /**
         * 更新观察者的状态,使其与目标的状态保持一致
         */
        observerState = state;
        System.out.println("状态为:"+observerState);
    }
}

测试类:

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //创建主题对象
        ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();
        //创建观察者对象
        Observer observer = new ConcreteObserver();
        //将观察者对象登记到主题对象上
        subject.attach(observer);
        //改变主题对象的状态
        subject.change("new state");
    }
}

结果:

Attached an observer
修改主题状态为:new state
观察者的状态为:new state

拉模型源码

与推模型不同的地方在与:拉模型通常都是把主题对象当作参数传递。

public interface Observer {
    /**
     * 更新接口
     * @param subject 传入主题对象,方面获取相应的主题对象的状态
     */
    public void update(Subject subject);
}

在具体观察者实现的地方:

  @Override
    public void update(Subject subject) {
        /**
         * 更新观察者的状态,使其与目标的状态保持一致
         */
        observerState = ((ConcreteSubject)subject).getState();
        System.out.println("观察者状态为:"+observerState);
    }

subject的 nodifyObservers(String newState)变成:

 public void nodifyObservers(){
        
        for(Observer observer : list){
            observer.update(this);
        }
    }

两种模式的比较

  • 推模型是假定主题对象知道观察者需要的数据;而拉模型是主题对象不知道观察者具体需要什么数据,没有办法的情况下,干脆把自身传递给观察者,让观察者自己去按需要取值。
  • 推模型可能会使得观察者对象难以复用,因为观察者的update()方法是按需要定义的参数,可能无法兼顾没有考虑到的使用情况。这就意味着出现新情况的时候,就可能提供新的update()方法,或者是干脆重新实现观察者;而拉模型就不会造成这样的情况,因为拉模型下,update()方法的参数是主题对象本身,这基本上是主题对象能传递的最大数据集合了,基本上可以适应各种情况的需要。

android的使用观察者模式

其中我们可能在日常开发中每天都在用的就是adapter.notifyDataSetChanged()
BaseAdapter中:

 private final DataSetObservable mDataSetObservable = new DataSetObservable();
public void registerDataSetObserver(DataSetObserver observer) {
        mDataSetObservable.registerObserver(observer);
    }

 public void unregisterDataSetObserver(DataSetObserver observer) {
        mDataSetObservable.unregisterObserver(observer);
    }
  public void notifyDataSetChanged() {
        mDataSetObservable.notifyChanged();
    }

其中DataSetObservable是android.database.Observable<DataSetObserver>的子类

DataSetObservable extends Observable<DataSetObserver>

mDataSetObservable.notifyChanged();的源码:

  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();
            }
        }
    }

具体要实现怎么样的逻辑可继承DataSetObserver对应的方法。
当然还有更常用的View.setOnClickListener( )的事件注册。用到观察者模型的地方很多。
其次再说说的就是就是我们或多或少有过接触的三方框架EventBus和RxJava,它们都是基于观察者模式实现的。
RxJava要比EventBus的应用更广泛,EventBus仅仅是作为一种消息的传递工具,但是RxJava里面几乎可以做任何事情,只是对于简单的业务来说可能有些冗余,EventBus相对来说更加轻量,EventBus有个缺点就是凡是使用了EventBus的类都不能进行混淆了,否则Evnetbus就找不到OnEvent方法了。

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