Android源碼設計模式——觀察者模式

本篇博客分享一下Android中常用的設計模式——觀察者模式。
從本篇博客開發，只要是分享的設計模式一類的，都儘量不再用術語，儘量直接用代碼表示，簡潔易懂。

對於觀察者模式，我們只要記住一個關鍵點：解耦！解耦！解耦！

觀察者示例

在JDK中，內置了觀察者的相關類：Observer.java 和 Observable.java；

前者是：觀察者需要繼承的類；後者是：被觀察者需要繼承的類；

示例：前段時間我相中了一款鍵盤，但是剛好沒貨了，我把這個鍵盤加入了我的補貨通知單中，也就是說：當有貨的時候，淘寶會發送推送通知我補貨成功的消息。同理：很多人跟我一樣都加入了補貨通知單中，我們都會收到相同的消息通知。

這個示例中，觀察者就是：我們，被觀察者就是：鍵盤

觀察者：

/**
 * FileName：PeopleObserver
 * Create By：liumengqiang
 * Description：觀察者（關注斷貨商品的人）
 */
public class PeopleObserver implements Observer {
    private String peopleName;

    public PeopleObserver(String peopleName) {
        this.peopleName = peopleName;
    }

    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
        Log.e("PeopleObserver", "你好，" + peopleName + "：你關注的" + arg + "到貨啦，趕快下單吧");
    }
}

被觀察者：

/**
 * FileName：TaobaoProductObservable
 * Create By：liumengqiang
 * Description：淘寶內的商品
 */
public class TaobaoProductObservable extends Observable {
    public void noticeAllObserver(String goodsName) {
        setChanged();

        notifyObservers(goodsName);
    }
}

將觀察者和被觀察者關聯起來：

        //**************Java下的觀察者模式**************//
        //創建觀察者
        PeopleObserver zhangsan = new PeopleObserver("張三");
        PeopleObserver lisi = new PeopleObserver("李四");
        PeopleObserver wangwu = new PeopleObserver("王五");

        //創建被觀察者
        TaobaoProductObservable observable = new TaobaoProductObservable();
        observable.addObserver(zhangsan);
        observable.addObserver(lisi);
        observable.addObserver(wangwu);

        //通知觀察者，貨物到貨了
        observable.noticeAllObserver("阿米洛鍵盤");

這裏我使用的JDK提供的內置觀察者類。觀察者需要繼承Observer ，然後重寫update方法，在該方法內可以做相應的操作。被觀察者需要繼承Observable，然後鍵盤補貨成功，需要通知訂閱該鍵盤的人的時候，需要做兩個操作：

		//設置標記爲：被觀察者已經改變的標記
        setChanged();
        //開始依次通知觀察者。
        notifyObservers(goodsName);

整體的簡單示例就是如此簡單，但是我們可能疑惑了，被觀察者內部notifyObservers方法到底是怎麼執行的呢？怎麼發送消息給觀察者的呢？

觀察者源碼解析

在查看源碼之前，我們先理一下從訂閱到發佈時間的步驟，以上一個示例爲例：

創建觀察者，繼承自Observer
創建被觀察者，繼承自Observer
創建觀察者和被觀察者，然後通過addObserver方法，執行觀察者訂閱被觀察者操作。
最後依次執行被觀察者的：setChanged，notifyObservers方法，通知觀察者數據改變。

上述四步就是整個觀察者從創建到訂閱再到發佈的流程。

現在我們看下Observable的addObserver方法：

	//同步，方法鎖，防止併發
    public synchronized void addObserver(Observer o) {
        if (o == null) //空判斷
            throw new NullPointerException();
        if (!obs.contains(o)) { //obs是個Vector對象
            obs.addElement(o); //將觀察者添加到obs集合中
        }
    }

首先addObserver方法是個線程安全的方法；在該方法內部，首先做了Observer對象空判斷，最後將Observer添加到了abs集合中。

obs是一個Vector集合，Vector和ArrayList一樣都是屬於集合，裏面都維護了一個數組，但是最大區別就是Vector是線程安全的，裏面每一個方法，基本都是同步方法。對Vector感興趣的，可以自行查看源碼學習。

通過上述代碼我們得到一點：調用addObserver方法，將Observer對象添加到了集合中。

接下來分析發佈事件源碼：

	// 置changed標記爲：true
    protected synchronized void setChanged() {
        changed = true;
    }
    public void notifyObservers(Object arg) {
    
        Object[] arrLocal;
        // 添加鎖，使代碼同步
        synchronized (this) {
        	//判斷數據是否改變了
            if (!hasChanged())
                return;
            arrLocal = obs.toArray();
            clearChanged();
        }
        //遍歷複製的數組，然後調用每個Observer的update的方法。
        for (int i = arrLocal.length-1; i>=0; i--)
            ((Observer)arrLocal[i]).update(this, arg);
    }
    // 獲取changed標記，由於setChanged方法置爲了 True，因此：此時返回true
    public synchronized boolean hasChanged() {
        return changed;
    }

我們拋開其他的代碼：只需要記住一個核心的東西，就是notifyObservers方法中遍歷了Vector數組，然後調用了Observer的update的方法。

這裏我實際上是有個問題的：爲什麼setChanged是個單獨的方法呢？爲什麼不把changed放在notifyObservers方法中呢？知道的小夥伴可以分享一下，謝謝！

Android中觀察者模式的應用

我們剛學習Android的適用，肯定用過ListView，ListView和BaseAdapter二者就是典型的應用了觀察者模式。

如下兩個方法肯定是我們閉着眼睛都能想到的：

setAdapter：因爲只有設置了setAdapter方法的ListView才能顯示。
notifyDataSetChanged：當數據源改變的時候，我們要刷新UI，此時需要調用notifySetChanged方法;

我們想先看下notifyDataSetChanged方法：

    public void notifyDataSetChanged() {
        mDataSetObservable.notifyChanged();
    }

裏面就一句話調用mDataSetObservable的notifyChanged方法，mDataSetObservable是一個DataSetObservable對象，DataSetObserva繼承自Observable對象：

public class DataSetObservable extends Observable<DataSetObserver> {
    public void notifyChanged() {
        synchronized(mObservers) {
            // 這裏循環遍歷mObservers集合，
            for (int i = mObservers.size() - 1; i >= 0; i--) {
                mObservers.get(i).onChanged();
            }
        }
    }
   ....
}

在notifyChanged方法內，循環遍歷了mObservers集合，執行Observer的onChanged方法，那麼mObservers集合添加數據是在父類：Observable中的：

   public void registerObserver(T observer) {
       ......
       mObservers.add(observer);
       ......
    }

    public void unregisterObserver(T observer) {
      .....
      mObservers.remove(index);
      ......
    }

那麼什麼之後調用了registerObserver方法呢？是在BaseAdapter的registerDataSetObserver方法中：

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

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

那麼Adapter的registerDataSetObserver方法又是什麼時候調用的呢？換句話說：Observer是什麼時候註冊的呢？

答案是：在setAdapter方法中。

我們使用ListView控件，肯定是要最後調用setAdapter方法：

    @Override
    public void setAdapter(ListAdapter adapter) {
      		 //創建了AdapterDataSetObserver對象
            mDataSetObserver = new AdapterDataSetObserver();
            //調用了adapter的registerDataSetObserver方法，將觀察者註冊到集合中.
            mAdapter.registerDataSetObserver(mDataSetObserver);
		// 重新測量繪製
        requestLayout();
    }

首先通過反推理，我們可以知道，其實AdapterDataSetObserver是一個繼承自Observer的類，因爲adapter的registerDataSetObserver方法接收到的參數類型是：Observer類型。

那麼AdapterDataSetObserver是什麼呢？這個源碼是在基類AbsListView中的。

class AdapterDataSetObserver extends AdapterView<ListAdapter>.AdapterDataSetObserver {
        .......
    }

AdapterDataSetObserver又繼承自AdapterView中的AdapterDataSetObserver 類：

   class AdapterDataSetObserver extends DataSetObserver {

        private Parcelable mInstanceState = null;

        @Override
        public void onChanged() {
            .....
            //重新測量繪製
            requestLayout();
        }
        ......
    }

至此整個發佈數據更新流程就通了。

總結：BaseAdapter內部有一個mDataSetObservable對象，而這個對象實際上就相當於一個：被觀察者，而觀察者就是setAdapter的時候新建的：mDataSetObserver對象，這個對象就是一個Observer對象，當數據源發生改變的時候，會通過遍歷mDataSetObservable的內部數組，執行每一個mDataSetObserver的onChanged方法。

觀察者模式的優缺點：

優點：

有點還是解耦了
缺點
一個被觀察者，多個觀察者，執行執行順序問題，如果其中一個執行慢，那麼就會直接影響之後的觀察者代碼運行

Android源碼設計模式——觀察者模式

觀察者示例

觀察者源碼解析

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