前言
觀察者模式在Android開發中使用頻率非常高，最常用的地方如訂閱–發佈系統，類似微信公衆號用戶訂閱和接收消息的場景，因爲這個模式最重要的功能就是解耦，將被觀察者和觀察者解耦，使得它們之間的依賴性更小，甚至沒有依賴。本文會繼續將理論與實踐結合，深入設計模式的總結。
文章目錄
觀察者模式定義
定義對象間一種一對多的依賴關係，使得每一個對象改變狀態，則所有依賴於它的對象都會得到通知將被自動更新。
觀察者模式使用場景
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關聯行爲場景，需要注意的是，關聯行爲是可拆分的，而不是“組合”關係;
-
事件多級觸發場景;
-
跨系統的消息的交換場景，如消息隊列、事件總線的處理機制
具體場景如下：
1.有一個微信公衆號服務，不定時發佈一些消息，關注公衆號就可以收到推送消息，取消關注就收不到推送消息;
2.訂閱雜誌報刊，一旦訂閱成功後，當有雜誌報刊更新後，就會把雜誌報刊送到你預留的地址
觀察者模式UML類圖
如上圖所示，該模式包含四個角色：
- 抽象被觀察者角色：也就是一個抽象主題，它把所有對觀察者對象的引用保存在一個集合中，每個主題都可以有任意數量的觀察者。抽象主題提供一個接口，可以增加和刪除觀察者角色。一般用一個抽象類和接口來實現。
- 抽象觀察者角色：爲所有的具體觀察者定義一個接口，在得到主題通知時更新自己。
- 具體被觀察者角色：也就是一個具體的主題，在集體主題的內部狀態改變時，所有登記過的觀察者發出通知。
- 具體觀察者角色：實現抽象觀察者角色所需要的更新接口，一邊使本身的狀態與製圖的狀態相協調。
觀察者模式簡單實現
下面以微信公衆號訂閱場景爲例用代碼具體說明。
1、定義一個抽象被觀察者接口
/***
* 抽象被觀察者接口
* 聲明瞭添加、刪除、通知觀察者方法
*/
public interface Observerable {
public void registerObserver(Observer o);
public void removeObserver(Observer o);
public void notifyObserver();
}
2、定義一個抽象觀察者接口
/***
* 抽象觀察者
* 定義了一個update()方法，當被觀察者調用notifyObservers()方法時，觀察者的update()方法會被回調。
*/
public interface Observer {
public void update(String message);
}
3、定義被觀察者，實現了Observerable接口，對Observerable接口的三個方法進行了具體實現，同時有一個List集合，用以保存註冊的觀察者，等需要通知觀察者時，遍歷該集合即可。
/**
* 被觀察者，也就是微信公衆號服務
* 實現了Observerable接口，對Observerable接口的三個方法進行了具體實現
*
*/
public class WechatServer implements Observerable {
//注意到這個List集合的泛型參數爲Observer接口，設計原則：面向接口編程而不是面向實現編程
private List<Observer> list;
private String message;
public WechatServer() {
list = new ArrayList<Observer>();
}
@Override
public void registerObserver(Observer o) {
list.add(o);
}
@Override
public void removeObserver(Observer o) {
if(!list.isEmpty())
list.remove(o);
}
//遍歷
@Override
public void notifyObserver() {
for(int i = 0; i < list.size(); i++) {
Observer oserver = list.get(i);
oserver.update(message);
}
}
public void setInfomation(String s) {
this.message = s;
System.out.println("微信服務更新消息： " + s);
//消息更新，通知所有觀察者
notifyObserver();
}
}
4、定義具體觀察者，微信公衆號的具體觀察者爲用戶User
/**
* 觀察者
* 實現了update方法
*
*/
public class User implements Observer {
private String name;
private String message;
public User(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void update(String message) {
this.message = message;
read();
}
public void read() {
System.out.println(name + " 收到推送消息： " + message);
}
}
5、編寫一個測試類
首先註冊了三個用戶，ZhangSan、LiSi、WangWu。公衆號發佈了一條消息"PHP是世界上最好用的語言！"，三個用戶都收到了消息。
用戶ZhangSan看到消息後頗爲震驚，果斷取消訂閱，這時公衆號又推送了一條消息，此時用戶ZhangSan已經收不到消息，其他用戶
還是正常能收到推送消息。
public class Test {
public static void main(String[] args) {
WechatServer server = new WechatServer();
Observer userZhang = new User("ZhangSan");
Observer userLi = new User("LiSi");
Observer userWang = new User("WangWu");
server.registerObserver(userZhang);
server.registerObserver(userLi);
server.registerObserver(userWang);
server.setInfomation("PHP是世界上最好用的語言！");
System.out.println("----------------------------------------------");
server.removeObserver(userZhang);
server.setInfomation("JAVA是世界上最好用的語言！");
}
}
測試結果：
Android源碼分析
1.RecycleView中使用的觀察者模式
源碼中RecyclerView怎麼根據數據源的變更，讓Item更新UI的呢？源碼深入分析可以看這個
2.ListView中的使用
ListView是Android中比較重要的一個控件，而ListView最重要的一個功能就是Adapter，通常，在我們往ListView添加數據的時候，都會調用Adapter的notifyDataSetChanged()方法來更新界面。對它的源碼講解可以看這篇
大致總結下它的過程，AdapterView中有一個內部類AdapterDataSetObserver，在ListView中設置Adapter時會構建一個AdapterDataSetObserver，並且註冊到Adapter中，這就是一個觀察者。而Adapter中包含一個數據集可觀察者DataSetObservable，在數據數量發生變化的時候，開發者手動調用Adapter.notifyDataSetChanged，而它實際上會調用DataSetObservable的notifyChanged函數，該函數會遍歷所有觀察者的onChanged函數。在這個函數中會獲取Adapter中數據集的新數量，然後調用ListView的requestLayout()方法重新佈局，更新用戶界面。
3.BroadcastReceiver中的使用
BroadcastReceiver是Android的四大組件之一，它是應用內，進程間的一種重要通信手段，它也是一個典型的發佈–訂閱模式，也就是觀察者模式。具體內部實現方式可以看這篇文章BroadcastReceiver註冊和發送過程
4.EventBus中的使用
EventBus也是基於觀察者模式的。觀察者模式的三個典型方法它都具有，即註冊，取消註冊，發送事件，簡單流程如下所示：
//註冊
EventBus.getDefault().register(Object subscriber);
//取消註冊
EventBus.getDefault().unregister(Object subscriber);
//發送事件
EventBus.getDefault().post(Object event);
EventBus在我們平時項目開發過程中使用也很多，它是線程間，頁面間通信的一種常用框架，可以大大簡化頁面間的耦合，用戶只需要通過post發送事件，而接受方只需要通過register註冊事件，就可以進行通信了。它也是觀察者涉及模式，具體的內部實現可以看這裏
比較常用的還有Otto，但是它的效率比不上EventBus，以及AndroidEventBus，使用得也很方便，但是效率比不上EventBus，框架的內部大多使用得觀察者設計模式。通過查看它們的源碼可以加深我們對設計模式的理解。
5.RxJava
Rxjava是一個經典的開源庫，其中涉及到的觀察者模式值得深入研究。
RxJava最核心的兩個東西是Observables（被觀察者，事件源）和Subscribers（觀察者），Observables發出一系列事件，Subscribers處理這些事件。而RxJava的Observables是擴展自設計模式中的觀察者模式。
簡單流程如下所示：
//1.創建一個被觀察者
Observable<String> myObservable = Observable.create(
new Observable.OnSubscribe<String>() {
@Override
public void call(Subscriber<? super String> sub) {
sub.onNext("Hello, world!");
sub.onCompleted();
}
}
);
//2.創建一個觀察者，也就是訂閱者
Subscriber<String> mySubscriber = new Subscriber<String>() {
@Override
public void onNext(String s) { System.out.println(s); }
@Override
public void onCompleted() { }
@Override
public void onError(Throwable e) { }
};
//3.觀察者進行事件的訂閱
myObservable.subscribe(mySubscriber);
更多源碼，請到RxJava中進一步瞭解。
6.其他
如Android 中 View 的點擊監聽器的實現。
View 是被觀察者，OnClickListener 對象是觀察者，Activity 要如何知道 View 被點擊了？
那就是構造一個 OnClickListener 對象，通過 setOnClickListener 與View達成一個訂閱關係，一旦 View 被點擊了，就通過OnClickListener對象的 OnClick 方法傳達給 Activity 。採用觀察者模式可以避免去輪詢檢查，節約有限的cpu資源。
觀察者模式的優點與缺點
優點
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觀察者與被觀察者之間是抽象耦合，應對業務變化
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增強系統靈活性、可擴展性
缺點
-
如果觀察者非常多的話，那麼所有的觀察者收到被觀察者發送的通知會耗時
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觀察者知道被觀察者發送通知了，但是觀察者不知道所觀察的對象具體是如何發生變化的
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如果被觀察者有循環依賴的話，那麼被觀察者發送通知會使觀察者循環調用，會導致系統崩潰
在項目中的實際運用(實戰)
在項目中我們用到了美團技術團隊開源的LiveDataBus新的消息總線框架，並進行了二次封裝。訂閱者可以訂閱某個消息通道的消息，發佈者可以把消息發佈到消息通道上。利用LiveDataBus，不僅可以實現消息總線功能，而且對於訂閱者，他們不需要關心何時取消訂閱，極大減少了因爲忘記取消訂閱造成的內存泄漏風險。
調用流程如下：
1.註冊訂閱
LiveDataBus.instance.observe(this, EventKey.FINISH_LOGIN_ACTIVITY, Observer<String> {
//doSomething()
})
2.發送消息：
LiveDataBus.instance.setValue(EventKey.FINISH_LOGIN_ACTIVITY, "")
我們發送了一個名爲EventKey.FINISH_LOGIN_ACTIVITY，值爲空的事件。
這個時候訂閱者就會收到消息，並作相應的處理，非常簡單。
後期我會整理好二次封裝的LiveDataBus消息總線工具類代碼到github中的代碼庫android-common-project,敬請關注，如有疑問和不足之處，歡迎交流。
總結
觀察者模式主要的作用是對象解耦，將觀察者和被觀察者完全隔離。在Android開發中運用場景也非常廣泛，值得深入研究和總結。
參考資料：
5.Android消息總線的演進之路：用LiveDataBus替代RxBus、EventBus
6.何紅輝，關愛民. Android 源碼設計模式解析與實戰[M]. 北京：人民郵電出版社