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Posted 2020-08-15 安卓笔记侠

1.观察者模式模式简介

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：

• 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，是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。

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：

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);
}

具体观察者（ConcrereObserver）

微信用户是观察者，里面实现了更新的方法：

 1 public class WeixinUser implements Observer {
 2     // 微信用户名
 3     private String name;
 4     public WeixinUser(String name) {
 5         this.name = name;
 6     }
 7     @Override
 8     public void update(String message) {
 9         System.out.println(name + "-" + message);
10     }
11 
12 }

抽象被观察者（Subject）

抽象主题，提供了attach、detach、notify三个方法：

 1 public interface Subject {
 2     /**
 3      * 增加订阅者
 4      * @param observer
 5      */
 6     public void attach(Observer observer);
 7     /**
 8      * 删除订阅者
 9      * @param observer
10      */
11     public void detach(Observer observer);
12     /**
13      * 通知订阅者更新消息
14      */
15     public void notify(String message);
16 }

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：

 1 public class SubscriptionSubject implements Subject {
 2     //储存订阅公众号的微信用户
 3     private List<Observer> weixinUserlist = new ArrayList<Observer>();
 4 
 5     @Override
 6     public void attach(Observer observer) {
 7         weixinUserlist.add(observer);
 8     }
 9 
10     @Override
11     public void detach(Observer observer) {
12         weixinUserlist.remove(observer);
13     }
14 
15     @Override
16     public void notify(String message) {
17         for (Observer observer : weixinUserlist) {
18             observer.update(message);
19         }
20     }
21 }

客户端调用

 1 public class Client {
 2     public static void main(String[] args) {
 3         SubscriptionSubject mSubscriptionSubject=new SubscriptionSubject();
 4         //创建微信用户
 5         WeixinUser user1=new WeixinUser("杨影枫");
 6         WeixinUser user2=new WeixinUser("月眉儿");
 7         WeixinUser user3=new WeixinUser("紫轩");
 8         //订阅公众号
 9         mSubscriptionSubject.attach(user1);
10         mSubscriptionSubject.attach(user2);
11         mSubscriptionSubject.attach(user3);
12         //公众号更新发出消息给订阅的微信用户
13         mSubscriptionSubject.notify("刘望舒的专栏更新了");
14     }
15 }
16 
17 结果：
18 
19 杨影枫-刘望舒的专栏更新了
20 月眉儿-刘望舒的专栏更新了
21 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

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。

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。

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：

 1 public abstract class BaseAdapter implements ListAdapter, SpinnerAdapter {
 2 
 3     //数据集观察者
 4     private final DataSetObservable mDataSetObservable = new DataSetObservable();
 5 
 6     public boolean hasStableIds() {
 7         return false;
 8     }
 9 
10     public void registerDataSetObserver(DataSetObserver observer) {
11         mDataSetObservable.registerObserver(observer);
12     }
13 
14     public void unregisterDataSetObserver(DataSetObserver observer) {
15         mDataSetObservable.unregisterObserver(observer);
16     }
17 
18     /**
19      * 当数据集变化时，通知所有观察者
20      */
21     public void notifyDataSetChanged() {
22         mDataSetObservable.notifyChanged();
23     }

View Code

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()：

1 public class DataSetObservable extends Observable<DataSetObserver> {
2     public void notifyChanged() {
3         synchronized(mObservers) {
4             for (int i = mObservers.size() - 1; i >= 0; i--) {
5                 mObservers.get(i).onChanged();
6             }
7         }
8     }

View Code

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：

 1 @Override
 2     public void setAdapter(ListAdapter adapter) {
 3         if (mAdapter != null && mDataSetObserver != null) {
 4             mAdapter.unregisterDataSetObserver(mDataSetObserver);
 5         }
 6         ...
 7         super.setAdapter(adapter);
 8 
 9         if (mAdapter != null) {
10             mAreAllItemsSelectable = mAdapter.areAllItemsEnabled();
11             mOldItemCount = mItemCount;
12             mItemCount = mAdapter.getCount();
13             checkFocus();
14             //创建数据观察者
15             mDataSetObserver = new AdapterDataSetObserver();
16             //注册观察者
17             mAdapter.registerDataSetObserver(mDataSetObserver);
18 
19             ...
20         }

View Code

接下来看看观察者AdapterDataSetObserver中处理了什么：

 1 class AdapterDataSetObserver extends AdapterView<ListAdapter>.AdapterDataSetObserver {
 2         @Override
 3         public void onChanged() {
 4             super.onChanged();
 5             if (mFastScroller != null) {
 6                 mFastScroller.onSectionsChanged();
 7             }
 8         }
 9 
10         @Override
11         public void onInvalidated() {
12             super.onInvalidated();
13             if (mFastScroller != null) {
14                 mFastScroller.onSectionsChanged();
15             }
16         }
17     }

View Code

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

 1 class AdapterDataSetObserver extends DataSetObserver {
 2         private Parcelable mInstanceState = null;
 3         @Override
 4         public void onChanged() {
 5             mDataChanged = true;
 6             mOldItemCount = mItemCount;
 7             mItemCount = getAdapter().getCount();
 8             if (AdapterView.this.getAdapter().hasStableIds() && mInstanceState != null
 9                     && mOldItemCount == 0 && mItemCount > 0) {
10                 AdapterView.this.onRestoreInstanceState(mInstanceState);
11                 mInstanceState = null;
12             } else {
13                 rememberSyncState();
14             }
15             checkFocus();
16             //重新布局
17             requestLayout();
18         }
19 
20         ...
21 
22         public void clearSavedState() {
23             mInstanceState = null;
24         }
25     }

View Code

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。

 

5.回调函数和观察者模式的区别？
“标准答案”：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。观察者模式完美的将观察者和被观察的对象分离开，一个对象的状态发生变化时，所有依赖于它的对象都得到通知并自动刷新。
回调函数其实也算是一种观察者模式的实现方式，回调函数实现的观察者和被观察者往往是一对一的依赖关系。
所以最明显的区别是观察者模式是一种设计思路，而回调函数式一种具体的实现方式；另一明显区别是一对多还是多对多的依赖关系方面。