Java - 观察者模式

观察者模式

  • 定义了对象之间一对多的关系。
  • 被观察者(主题)用一个公共的接口来更新观察者。
  • 被观察者 / 观察者之间松耦合,被观察者不知道观察者的细节,只知道观察者实现了观察者接口即可。

使用一个小例子解释一下观察者模式:
类图:


观察者例子类图.png

1,创建接口

  • 被观察者
/**
 * 被观察者接口
 */
public interface MObservable {

    void addObserve(MObserve mobserve);//添加一个观察者
    
    void removeObserve(MObserve mobserve);//添加一个观察者

    void notifyObserver(String info);//传达给观察者的消息
}
  • 观察者接口
/**
 * 观察者 接口
 */
public interface MObserve {
    void upData(String info);
}

2,创建具体的实现类

  • 具体的被观察者

/**
 * 具体的被观察者(主题)
 */
public class WeatherData implements MObservable{
    private List<MObserve> mObserveList=new ArrayList<>();

    @Override
    public void addObserve(MObserve mobserve) {
        // TODO Auto-generated method stub
        
        mObserveList.add(mobserve);
    }

    @Override
    public void removeObserve(MObserve mobserve) {
        // TODO Auto-generated method stub
        mObserveList.remove(mobserve);
    }

    @Override
    public void notifyObserver(String info) {
        for(int i=0;i<mObserveList.size();i++) {
            mObserveList.get(i).upData(info);
        }
    }
}
  • 具体的观察者
/**
 * 具体的观察者
 * @author cuishuxiang
 */
public class NormalObserve implements MObserve{
    @Override
    public void upData(String info) {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("观察者:NormalObserve 接收到了:"+info);
    }
}

3,测试类

/**
 * 观察者模式:测试类
 */
public class ObserveTest {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        MObservable mWeatherData=new WeatherData();
        
        //添加一个观察者
        MObserve normal_1=new NormalObserve();
        mWeatherData.addObserve(normal_1);
        
        
        //添加一个观察者
        MObserve normal_2=new NormalObserve2();
        mWeatherData.addObserve(normal_2);
        
        //给观察者发送消息
        mWeatherData.notifyObserver("我是被观察者!!!");
    }

}

结果如下:


观察者模式测试结果.png
简单分析一下Android 列表notify方法的观察者模式
notify方法的观察者模式.png

Android RecyclerView列表刷新的时候,也是用到了观察者模式。个人理解:列表中的每一个Item子项都是一个观察者,被观察者可以理解成RecyclerView的Adapter适配器这个控件,当Adapter调用了notify()方法,每一个观察者(列表的item)就会被通知进行相应操作(如刷新)。

拿出RecyclerView的部分源码进行一下分析:
1,观察者

  • 抽象的观察者
/**
 * 抽象观察者
 */
public abstract static class AdapterDataObserver {
        public void onChanged() {
            // Do nothing,实现在具体的观察者中
        }
        ....

        public void onItemRangeChanged(int positionStart, int itemCount) {
            // do nothing
        }

        public void onItemRangeChanged(int positionStart, int itemCount, Object payload) {
            // fallback to onItemRangeChanged(positionStart, itemCount) if app
            // does not override this method.
            onItemRangeChanged(positionStart, itemCount);
        }

        public void onItemRangeInserted(int positionStart, int itemCount) {
            // do nothing
        }

        public void onItemRangeRemoved(int positionStart, int itemCount) {
            // do nothing
        }

        public void onItemRangeMoved(int fromPosition, int toPosition, int itemCount) {
            // do nothing
        }
        .....
    }
  • 具体的观察者
/**
 * 具体观察者
 */
private class RecyclerViewDataObserver extends AdapterDataObserver {
        RecyclerViewDataObserver() {
        }
        .....

        @Override
        public void onChanged() {
            assertNotInLayoutOrScroll(null);
            mState.mStructureChanged = true;

            setDataSetChangedAfterLayout();
            if (!mAdapterHelper.hasPendingUpdates()) {
                requestLayout();
            }
        }

        @Override
        public void onItemRangeChanged(int positionStart, int itemCount, Object payload) {
            assertNotInLayoutOrScroll(null);
            if (mAdapterHelper.onItemRangeChanged(positionStart, itemCount, payload)) {
                triggerUpdateProcessor();
            }
        }
        ........
    }

2,被观察者

  • 抽象的被观察者
/**
 * 抽象的被观察者
 * 使用的是  Android 包下面的 Observable
 */
public abstract class Observable<T> {
    /**
     * 使用一个List,将注册的观察者存储
     */
    protected final ArrayList<T> mObservers = new ArrayList<T>();

    /**
     * 添加一个观察者到List中,具体的观察者也是调用的该方法
     * 
     * @param observer the observer to register
     * @throws IllegalArgumentException the observer is null
     * @throws IllegalStateException the observer is already registered
     */
    public void registerObserver(T observer) {
        if (observer == null) {
            throw new IllegalArgumentException("The observer is null.");
        }
        synchronized(mObservers) {
            if (mObservers.contains(observer)) {
                throw new IllegalStateException("Observer " + observer + " is already registered.");
            }
            mObservers.add(observer);
        }
    }

    /**
     * Removes a previously registered observer. The observer must not be null and it
     * must already have been registered.
     * @param observer the observer to unregister
     * @throws IllegalArgumentException the observer is null
     * @throws IllegalStateException the observer is not yet registered
     */
    public void unregisterObserver(T observer) {
        if (observer == null) {
            throw new IllegalArgumentException("The observer is null.");
        }
        synchronized(mObservers) {
            int index = mObservers.indexOf(observer);
            if (index == -1) {
                throw new IllegalStateException("Observer " + observer + " was not registered.");
            }
            mObservers.remove(index);
        }
    }

    /**
     * Remove all registered observers.
     */
    public void unregisterAll() {
        synchronized(mObservers) {
            mObservers.clear();
        }
    }
}
  • 具体的被观察者
/**
 * 抽象的被观察者 继承 android包下的 被观察者
 * Observable<T> T 为观察者的类型
 * 
 */
static class AdapterDataObservable extends Observable<AdapterDataObserver> {
        ...
        public void notifyChanged() {
            /**
             * 在这里调用循环所有观察者的 onChange();方法
             */
            for (int i = mObservers.size() - 1; i >= 0; i--) {
                mObservers.get(i).onChanged();
            }
        }
        ....
 }

3,调用(相当于上面例子的测试类)

/**
 * RecyclerView . Adapter 
 * 调用 notifyDataSetChanged()   -----> 相当于例子中的Test类
 */
public abstract static class Adapter<VH extends ViewHolder> {
        private final AdapterDataObservable mObservable = new AdapterDataObservable();
        private boolean mHasStableIds = false;
        ....
        /**
         * 注册观察者(面向接口编程;依赖倒置原则)
         *
         */
        public void registerAdapterDataObserver(AdapterDataObserver observer) {
            mObservable.registerObserver(observer);
        }

        /**
         * 解除观察者
         */
        public void unregisterAdapterDataObserver(AdapterDataObserver observer) {
            mObservable.unregisterObserver(observer);
        }


        /**
         * 当状态改变时,通知所有的观察者
         */
        public final void notifyDataSetChanged() {
            mObservable.notifyChanged();
        }

        .....
    }

依赖倒置原则

依赖倒置原则:高层模块不应该依赖低层模块,二者都应该依赖其抽象;抽象不应该依赖细节;细节应该依赖抽象。

个人理解:在方法中传入对象的时候,尽量使用它顶层的抽象来作为参数,如上例中的:被观察者添加观察者的情况,声明的是观察者的抽象接口,而不是具体的观察者(这样以来不同的观察者只需实现该接口/抽象类,就可以添加到被观察者中)。

//添加观察者这里声明的是观察者的接口
void addObserve(MObserve mobserve);


//AdapterDataObserver 也是一个抽象的观察者类
public void registerAdapterDataObserver(AdapterDataObserver observer)
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