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设计模式之观察者模式

设计模式之观察者模式

作者: DSYHPR | 来源:发表于2020-11-17 20:52 被阅读0次

姓名:邓霜意                      学号:20021210598

转载自 https://blog.csdn.net/itachi85/article/details/50773358?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522160439792619724822531421%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334..%2522%257D&request_id=160439792619724822531421&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~first_rank_v2~rank_v28-9-50773358.pc_first_rank_v2_rank_v28&utm_term=%E8%A7%82%E5%AF%9F%E8%80%85%E6%A8%A1%E5%BC%8F&spm=1018.2118.3001.4449  有修改

【嵌牛导读】:观察者模式是我们使用频率最高的设计模式之一,其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主题。这个主题对象在状态发生变化时,会通知所有观察者对象,使它们能够自动的更新自己。

【嵌牛鼻子】:设计模式  观察者模式

【嵌牛提问】:使用观察者模式的动机是什么?

【嵌牛正文】:

1.观察者模式模式简介

1.1 定义

观察者模式(又被称为发布-订阅(Publish/Subscribe)模式,属于行为型模式的一种,它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变化时,会通知所有的观察者对象,使他们能够自动更新自己。

观察者模式结构图

在观察者模式中有如下角色:

Subject:抽象主题(抽象被观察者),抽象主题角色把所有观察者对象保存在一个集合里,每个主题都可以有任意数量的观察者,抽象主题提供一个接口,可以增加和删除观察者对象。

ConcreteSubject:具体主题(具体被观察者),该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发生改变时,给所有注册过的观察者发送通知。

Observer:抽象观察者,是观察者者的抽象类,它定义了一个更新接口,使得在得到主题更改通知时更新自己。

ConcrereObserver:具体观察者,实现抽象观察者定义的更新接口,以便在得到主题更改通知时更新自身的状态。

1.2 使用观察者模式的动机:

建立一种对象与对象之间的依赖关系,一个对象发生改变时将自动通知其他对象,其他对象将相应做出反应。在此,发生改变的对象称为观察目标,而被通知的对象称为观察者,一个观察目标可以对应多个观察者,而且这些观察者之间没有相互联系,可以根据需要增加和删除观察者,使得系统更易于扩展。

2.观察者模式简单实现

观察者模式这种发布-订阅的形式我们可以拿微信公众号来举例,假设微信用户就是观察者,微信公众号是被观察者,有多个的微信用户关注了程序猿这个公众号,当这个公众号更新时就会通知这些订阅的微信用户。好了我们来看看用代码如何实现:

2.1 抽象观察者(Observer)

里面定义了一个更新的方法:

public interface Observer {

    public void update(String message);

}

2.2 具体观察者(ConcrereObserver)

微信用户是观察者,里面实现了更新的方法:

public class WeixinUser implements Observer {

    // 微信用户名

    private String name;

    public WeixinUser(String name) {

        this.name = name;

    }

    @Override

    public void update(String message) {

        System.out.println(name + "-" + message);

    }

}

2.3 抽象被观察者(Subject)

抽象主题,提供了attach、detach、notify三个方法:

public interface Subject {

    /**

    * 增加订阅者

    * @param observer

    */

    public void attach(Observer observer);

    /**

    * 删除订阅者

    * @param observer

    */

    public void detach(Observer observer);

    /**

    * 通知订阅者更新消息

    */

    public void notify(String message);

}

2.4 具体被观察者(ConcreteSubject)

微信公众号是具体主题(具体被观察者),里面存储了订阅该公众号的微信用户,并实现了抽象主题中的方法:

public class SubscriptionSubject implements Subject {

    //储存订阅公众号的微信用户

    private List<Observer> weixinUserlist = new ArrayList<Observer>();

    @Override

    public void attach(Observer observer) {

        weixinUserlist.add(observer);

    }

    @Override

    public void detach(Observer observer) {

        weixinUserlist.remove(observer);

    }

    @Override

    public void notify(String message) {

        for (Observer observer : weixinUserlist) {

            observer.update(message);

        }

    }

}

2.5 客户端调用

public class Client {

    public static void main(String[] args) {

        SubscriptionSubject mSubscriptionSubject=new SubscriptionSubject();

        //创建微信用户

        WeixinUser user1=new WeixinUser("杨影枫");

        WeixinUser user2=new WeixinUser("月眉儿");

        WeixinUser user3=new WeixinUser("紫轩");

        //订阅公众号

        mSubscriptionSubject.attach(user1);

        mSubscriptionSubject.attach(user2);

        mSubscriptionSubject.attach(user3);

        //公众号更新发出消息给订阅的微信用户

        mSubscriptionSubject.notify("刘望舒的专栏更新了");

    }

}

结果

杨影枫-刘望舒的专栏更新了

月眉儿-刘望舒的专栏更新了

紫轩-刘望舒的专栏更新了

3.使用观察者模式的场景和优缺点

3.1 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。

3.2 优点

解除耦合,让耦合的双方都依赖于抽象,从而使得各自的变换都不会影响另一边的变换。

3.3 缺点

在应用观察者模式时需要考虑一下开发效率和运行效率的问题,程序中包括一个被观察者、多个观察者,开发、调试等内容会比较复杂,而且在Java中消息的通知一般是顺序执行,那么一个观察者卡顿,会影响整体的执行效率,在这种情况下,一般会采用异步实现。

4.Android中的观察者模式

android源码中也有很多使用了观察者模式,比如OnClickListener、ContentObserver、android.database.Observable等;还有组件通讯库RxJava、RxAndroid、EventBus;在这里将拿我们最常用的Adapter的notifyDataSetChanged()方法来举例:

当我们用ListView的时候,数据发生变化的时候我们都会调用Adapter的notifyDataSetChanged()方法,这个方法定义在BaseAdaper中,我们来看看BaseAdaper的部分源码:

public abstract class BaseAdapter implements ListAdapter, SpinnerAdapter {

    //数据集观察者

    private final DataSetObservable mDataSetObservable = new DataSetObservable();

    public boolean hasStableIds() {

        return false;

    }

    public void registerDataSetObserver(DataSetObserver observer) {

        mDataSetObservable.registerObserver(observer);

    }

    public void unregisterDataSetObserver(DataSetObserver observer) {

        mDataSetObservable.unregisterObserver(observer);

    }

    /**

    * 当数据集变化时,通知所有观察者

    */

    public void notifyDataSetChanged() {

        mDataSetObservable.notifyChanged();

    }

很明显BaseAdapter用的是观察者模式,BaseAdapter是具体被观察者,接下来看看mDataSetObservable.notifyChanged():

public class DataSetObservable extends Observable<DataSetObserver> {

    public void notifyChanged() {

        synchronized(mObservers) {

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

                mObservers.get(i).onChanged();

            }

        }

    }

我们看到了mObservers,这就是观察者的集合,这些观察者是在ListView通过setAdaper()设置Adaper时产生的:

@Override

    public void setAdapter(ListAdapter adapter) {

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

            mAdapter.unregisterDataSetObserver(mDataSetObserver);

        }

        ...

        super.setAdapter(adapter);

        if (mAdapter != null) {

            mAreAllItemsSelectable = mAdapter.areAllItemsEnabled();

            mOldItemCount = mItemCount;

            mItemCount = mAdapter.getCount();

            checkFocus();

            //创建数据观察者

            mDataSetObserver = new AdapterDataSetObserver();

            //注册观察者

            mAdapter.registerDataSetObserver(mDataSetObserver);

            ...

        }

接下来看看观察者AdapterDataSetObserver中处理了什么:

class AdapterDataSetObserver extends AdapterView<ListAdapter>.AdapterDataSetObserver {

        @Override

        public void onChanged() {

            super.onChanged();

            if (mFastScroller != null) {

                mFastScroller.onSectionsChanged();

            }

        }

        @Override

        public void onInvalidated() {

            super.onInvalidated();

            if (mFastScroller != null) {

                mFastScroller.onSectionsChanged();

            }

        }

    }

从上面的代码看不出什么,再看看AdapterDataSetObserver的父类AdapterView的AdapterDataSetObserver:

class AdapterDataSetObserver extends DataSetObserver {

        private Parcelable mInstanceState = null;

        @Override

        public void onChanged() {

            mDataChanged = true;

            mOldItemCount = mItemCount;

            mItemCount = getAdapter().getCount();

            if (AdapterView.this.getAdapter().hasStableIds() && mInstanceState != null

                    && mOldItemCount == 0 && mItemCount > 0) {

                AdapterView.this.onRestoreInstanceState(mInstanceState);

                mInstanceState = null;

            } else {

                rememberSyncState();

            }

            checkFocus();

            //重新布局

            requestLayout();

        }

        ...

        public void clearSavedState() {

            mInstanceState = null;

        }

    }

我们看到在onChanged()方法中调用了requestLayout()方法来重新进行布局。好了,看到这里我们都明白了,当ListView的数据发生变化时,我们调用Adapter的notifyDataSetChanged()方法,这个方法又会调用观察者们(AdapterDataSetObserver)的onChanged()方法,onChanged()方法又会调用requestLayout()方法来重新进行布局。

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