Android源码中观察者模式的运用

单丹丹　韩冬

摘要：该文介绍了设计模式中观察者模式的基本概念，在理解观察者模式的基础上，对Android源码中观察者模式的运用进行了深入的分析，说明了观察者模式在程序设计中的重要性。

关键词：设计模式；观察者模式；Android源码

中图分类号：TP311 文献标识码：A文章编号：1009-3044（2017）02-0068-02

1觀察者模式介绍

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。

2观察者模式使用场景

1）当一个抽象模型有两个方面， 其中一个方面依赖于另一方面。将这二者封装在独立的对象中以使它们可以各自独立地改变和复用。

2）当对一个对象的改变需要同时改变其他对象， 而不知道具体有多少对象需要被改变。

3）当一个对象必须通知其他对象，而它又不能假定其他对象是谁。换言之， 不希望这些对象是紧密耦合的。

3观察者模式中的角色及UML类图表示

1）抽象主题（Subject）：它把所有观察者对象的引用保存到一个聚集里，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。

2）具体主题（ConcreteSubject）：将有关状态存入具体观察者对象；在具体主题内部状态改变时，给所有登记过的观察者发出通知。

3）抽象观察者（Observer）：为所有的具体观察者定义一个接口，在得到主题通知时更新自己。

4）具体观察者（ConcreteObserver）：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状态协调。

用UML类图表示如下：

4 观察者模式的Android源码实现

Adapter是ListView中最重要的一个点。向ListView中添加数据后，都会调用notifyDataSetChanged（）方法。notifyDataSetChanged方法定义在BaseAdapter中，代码如下：

public abstract class BaseAdapter implements ListAdapter， SpinnerAdapter {

// 创建数据集观察者

private final DataSetObservable mDataSetObservable = new DataSetObservable（）；

// 注册观察者

public void registerDataSetObserver（DataSetObserver observer） {

mDataSetObservable.registerObserver（observer）； }

//删除观察者

public void unregisterDataSetObserver（DataSetObserver observer） {

mDataSetObservable.unregisterObserver（observer）； }

//当数据集用变化时通知所有观察者

public void notifyDataSetChanged（） {

mDataSetObservable.notifyChanged（）；}}

上段代码中mDataSetObservable.notifyChanged（）函数代码如下：

public class DataSetObservable extends Observable {

public void notifyChanged（） {

synchronized（mObservers） {

// 遍历调用所有观察者的onChanged方式

for （int i = mObservers.size（） - 1； i >= 0； i--） {

mObservers.get（i）.onChanged（）；}}}

// 代码省略

}

上段代码中的观察者由ListView通过setAdapter方法来设置Adapter时构建的AdapterDataSetObserver创建，代码如下：

public void setAdapter（ListAdapter adapter） {

// 若已有了一个adapter，则先注销该Adapter对应的观察者

if （mAdapter ！= null && mDataSetObserver ！= null） {

mAdapter.unregisterDataSetObserver（mDataSetObserver）； }

// 代码省略

super.setAdapter（adapter）；

if （mAdapter ！= null） {

mAreAllItemsSelectable = mAdapter.areAllItemsEnabled（）；

mOldItemCount = mItemCount；

// 获取数据的数量

mItemCount = mAdapter.getCount（）；

// 创建一个一个数据集观察者

mDataSetObserver = new AdapterDataSetObserver（）；

// 将这个观察者注册到Adapter中，实际上是注册到DataSetObservable中

mAdapter.registerDataSetObserver（mDataSetObserver）；

// 代碼省略

} else {// 代码省略 }

requestLayout（）；}

通过以上的代码，被观察者、观察者都已经被创建。

下面具体说明AdapterDataSetObserver是如何运作。AdapterDataSetObserver定义在ListView的父类AbsListView中，代码如下 ：

class AdapterDataSetObserver extends AdapterView.AdapterDataSetObserver {

public void onChanged（） {

super.onChanged（）；

if （mFastScroller ！= null） {

mFastScroller.onSectionsChanged（）；}}

//代码省略

}

同时AdapterDataSetObserver又继承自AbsListView的父类AdapterView的AdapterDataSetObserver。当ListView的数据发生变化时，会调用Adapter的notifyDataSetChanged函数，这个函数中会调用DataSetObservable的notifyChanged函数，notifyChanged函数又会调用所有观察者的onChanged方法。这就是一个观察者模式！

最后我们对观察者模式的源码实现进行一个梳理：AdapterView中有一个内部类AdapterDataSetObserver，在ListView设置Adapter时会构建一个AdapterDataSetObserver，并且注册到Adapter中，这就是一个观察者。而Adapter中包含一个可观察者数据集DataSetObservable，在数据数量发生变更时，开发者手动调用AdapternotifyDataSetChanged，而notifyDataSetChanged实际上会调用DataSetObservable的notifyChanged函数，该函数又会遍历所有观察者的onChanged函数。在AdapterDataSetObserver的onChanged函数中会获取Adapter中数据集的新数量，然后调用ListView的requestLayout（）方法重新进行布局，从而对用户界面进行更新。

上述代码可以运用于杂志订阅的事例中，杂志是主题，观察者是订阅者，当出版新杂志时候，这个事件会自动通知所有的订阅者。除此以外也可以运用于气象站，为气象站提供用户订阅气象信息的服务。总是，观察者模式在日常生活中的运用十分广泛。

5观察者模式总结

观察者模式的主要的作用就是对对象解耦，将观察者和被观察者完全隔离。

1）观察者模式的优点

观察者模式解除了主题和具体观察者的耦合，让耦合的双方都依赖于抽象，而不是依赖具体。

2）观察者模式的缺点

在应用观察者模式时需要考虑一下开发小路问题，程序中包括一个被观察者和多个被观察者额，开发和调试比较复杂，而且Java中的消息的通知默认是顺序执行的，一个观察者的卡顿会影响整体的执行效率。在这种情况下，一般考虑采用异步的方式。

3）观察者模式的重要性

观察者将自己注册到被观察者的容器中时，被观察者不应该过问观察者的具体类型，而是应该使用观察者的接口。一个被观察者可以对应多个观察者，当被观察者发生变化的时候，它可以将消息一一通知给所有的观察者。观察者模式基于接口而不是具体的实现的特点，为程序设计提供了更大的灵活性，在程序设计中有着重要的地位。

参考文献：

[1] 何红辉，关爱民.Android源码设计模式解析与实战[M].北京：人民邮电出版社， 2015：224-245.

[2] 何宏辉.Android开发进阶从小工到专家[M].北京：人民邮电出版社， 2016：195-215.

[3] 郭霖.第一行代码[M].北京：人民邮电出版社， 2014：127-135.

[4] 李刚.疯狂安卓讲义[M].北京：电子工业出版社， 2015：88-97.