Java模式笔记之观察者模式

一、什么是观察者模式？

观察者模式：对象间的一种一对多的依赖关系。当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于他的对象都得到通知并被自动更新。

观察者模式又称为发布——订阅者模式，根据这个名字来理解上面的一句话或许更好理解。观察者模式属于行为型设计模式。

二、观察者模式的UML图

观察者模式的角色介绍
Subject:抽象主题，也就是被观察者的角色，它把所有观察者对象保存在一个集合中。抽象主题提供了一个接口，用来增删观察者对象。
ConcreteSubject:具体主题，将有关状态存入具体观察者对象，在内部状态发生改变的时候，给所有注册过的观察者发送通知。
Observer:抽象观察者，定义了一个更新接口，得到Subject更改通知时更改自己。
ConcreteObserver:具体观察者，收到通知后更新自身的状态。

（下面是另一种结构，来自于MOOC）

观察者模式的结构和说明

三、为什么要使用观察者模式，什么地方使用它？

使用观察者模式的原因可以简单记为——解耦！使用观察者模式，使得被观察者和观察者之间的依赖很小，甚至于无依赖。比如Android开发中的UI层和具体业务逻辑层，如果可以做到无依赖，那么当我们需要更换UI界面的时候，具体业务层逻辑完全不需要修改。

观察者模式的使用场景：

• 关联行为场景，需要注意的是，关联行为是可拆分的，而不是组合关系；

• 事件多级触发场景；

• 跨系统的消息交换场景，如消息队列、事件总线的处理机制。

上面的这三行话，可能理解起来有些迷糊，也可以这样来记住：

• 当一个对象的改变需要同时改变其他对象的时候；

• 而且不知道具体有多少对象等待改变的时候，考虑使用观察者模式

四、观察者模式的简单实现

1.具体观察者

/**
 * 程序员是观察者
 * Observer是JDK中的内置类型,是抽象的观察者角色，即Observer
 * 那么Coder就是具体的观察者
 */

public class Coder implements Observer{
    public String name;

    public Coder(String aName){
        name = aName;
    }


    @Override
    public void update(Observable observable, Object data) {
        Log.d("zsf","您好，" + name + "，您订阅的内容更新了！内容:" + data);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "码农：" + name;
    }
}

2.具体被观察者

/**
 * DevTechFrontier是被观察者，它有更新时，所有的Coder都会接到相应的通知
 * Observable是JDK中内置的类型，这里是抽象的主题，即Subject
 */

public class DevTechFrontier extends Observable {


    public void postNewPublication(String content){
        //标识状态或者内容发生改变
        setChanged();
        //通知所有观察者
        notifyObservers(content);
    }

}

3.客户端代码测试：

public class SubjectObserverTestActivity extends Activity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);

        //被观察者角色
        DevTechFrontier devTechFrontier = new DevTechFrontier();

        //观察者
        Coder oneCoder = new Coder("程序员1");
        Coder twoCoder = new Coder("程序员2");
        Coder threeCoder = new Coder("程序员3");
        Coder fourthCoder = new Coder("程序员4");

        //将观察者注册到可观察对象的观察列表中
        devTechFrontier.addObserver(oneCoder);
        devTechFrontier.addObserver(twoCoder);
        devTechFrontier.addObserver(threeCoder);
        devTechFrontier.addObserver(fourthCoder);

        //发布消息
        devTechFrontier.postNewPublication("新一期的科技报发布了！");
    }
}

4.Log日志输出

04-06 18:32:46.873 8116-8116/? D/zsf: 您好，程序员1，您订阅的内容更新了！内容:新一期的科技报发布了！
04-06 18:32:46.873 8116-8116/? D/zsf: 您好，程序员2，您订阅的内容更新了！内容:新一期的科技报发布了！
04-06 18:32:46.873 8116-8116/? D/zsf: 您好，程序员3，您订阅的内容更新了！内容:新一期的科技报发布了！
04-06 18:32:46.873 8116-8116/? D/zsf: 您好，程序员4，您订阅的内容更新了！内容:新一期的科技报发布了！

Android中具体使用该模式的比如常用的ListView，每当需要更新内容的时候，我们会调用notifyDataSetChanged()方法。

源码：

/**
 * Common base class of common implementation for an {@link Adapter} that can be
 * used in both {@link ListView} (by implementing the specialized
 * {@link ListAdapter} interface) and {@link Spinner} (by implementing the
 * specialized {@link SpinnerAdapter} interface).
 */
public abstract class BaseAdapter implements ListAdapter, SpinnerAdapter {
    private final DataSetObservable mDataSetObservable = new DataSetObservable();//数据集观察者

    public boolean hasStableIds() {
        return false;
    }
    
    public void registerDataSetObserver(DataSetObserver observer) {
        mDataSetObservable.registerObserver(observer);
    }

    public void unregisterDataSetObserver(DataSetObserver observer) {
        mDataSetObservable.unregisterObserver(observer);
    }
    
    /**
     * Notifies the attached observers that the underlying data has been changed
     * and any View reflecting the data set should refresh itself.
     * 数据集变化时，通知所有观察者
    */
    public void notifyDataSetChanged() {
        mDataSetObservable.notifyChanged();
    }

    /**
     * Notifies the attached observers that the underlying data is no longer valid
     * or available. Once invoked this adapter is no longer valid and should
     * not report further data set changes.
     */
    public void notifyDataSetInvalidated() {
        mDataSetObservable.notifyInvalidated();
    }

    public boolean areAllItemsEnabled() {
        return true;
    }

    public boolean isEnabled(int position) {
        return true;
    }

    public View getDropDownView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {
        return getView(position, convertView, parent);
    }

    public int getItemViewType(int position) {
        return 0;
    }

    public int getViewTypeCount() {
        return 1;
    }
    
    public boolean isEmpty() {
        return getCount() == 0;
    }
}

五、观察者模式的不足

需要考虑开发效率和运行效率，一个被观察者通知多个观察者，开发和调试困难增加；Java中消息的通知默认采用顺序执行，一个观察者卡顿，整体效率降低，这时考虑使用异步解决。