观察者模式

观察者模式

1. 概述

　　有时被称作发布/订阅模式，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. 解决的问题

　　将一个系统分割成一个一些类相互协作的类有一个不好的副作用，那就是需要维护相关对象间的一致性。我们不希望为了维持一致性而使各类紧密耦合，这样会给维护、扩展和重用都带来不便。观察者就是解决这类的耦合关系的。

3. 模式中的角色

3.1 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。

3.2 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。

3.3 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。

3.4 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。

4. 模式解读

　　4.1 观察者模式的类图　　

4.2观察者模式的代码

抽象主题角色类

public abstract class Subject {    /**     * 用来保存注册的观察者对象     */    private    List<Observer> list = new ArrayList<Observer>();    /**     * 注册观察者对象     * @param observer    观察者对象     */    public void attach(Observer observer){                list.add(observer);        System.out.println("Attached an observer");    }    /**     * 删除观察者对象     * @param observer    观察者对象     */    public void detach(Observer observer){                list.remove(observer);    }    /**     * 通知所有注册的观察者对象     */    public void nodifyObservers(String newState){                for(Observer observer : list){            observer.update(newState);        }    }}

具体主题角色类

public class ConcreteSubject extends Subject{        private String state;        public String getState() {        return state;    }    public void change(String newState){        state = newState;        System.out.println("主题状态为：" + state);        //状态发生改变，通知各个观察者        this.nodifyObservers(state);    }}

抽象观察者角色类

public interface Observer {    /**     * 更新接口     * @param state    更新的状态     */    public void update(String state);}

具体观察者角色类

public class ConcreteObserver implements Observer {    //观察者的状态    private String observerState;        @Override    public void update(String state) {        /**         * 更新观察者的状态，使其与目标的状态保持一致         */        observerState = state;        System.out.println("状态为："+observerState);    }}

客户端类

public class Client {    public static void main(String[] args) {        //创建主题对象        ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();        //创建观察者对象        Observer observer = new ConcreteObserver();        //将观察者对象登记到主题对象上        subject.attach(observer);        //改变主题对象的状态        subject.change("new state");    }}

应用

在Android中RecyclerView和ListView对页面刷新notifyDataSetChanged

过程中使用的就是观察者模式

 这是RecyclerView的notifyDataSetChanged源代码，Observer就是抽象观察者：

public final void notifyDataSetChanged() {            mObservable.notifyChanged();        }

下一步再看看notifyChanged(),这是一个具体观察者角色类：

 static class AdapterDataObservable extends Observable<AdapterDataObserver> {        public boolean hasObservers() {            return !mObservers.isEmpty();        }        public void notifyChanged() {            // since onChanged() is implemented by the app, it could do anything, including            // removing itself from {@link mObservers} - and that could cause problems if            // an iterator is used on the ArrayList {@link mObservers}.            // to avoid such problems, just march thru the list in the reverse order.            for (int i = mObservers.size() - 1; i >= 0; i--) {                mObservers.get(i).onChanged();            }        }        public void notifyItemRangeChanged(int positionStart, int itemCount) {            notifyItemRangeChanged(positionStart, itemCount, null);        }        public void notifyItemRangeChanged(int positionStart, int itemCount, Object payload) {            // since onItemRangeChanged() is implemented by the app, it could do anything, including            // removing itself from {@link mObservers} - and that could cause problems if            // an iterator is used on the ArrayList {@link mObservers}.            // to avoid such problems, just march thru the list in the reverse order.            for (int i = mObservers.size() - 1; i >= 0; i--) {                mObservers.get(i).onItemRangeChanged(positionStart, itemCount, payload);            }        }        public void notifyItemRangeInserted(int positionStart, int itemCount) {            // since onItemRangeInserted() is implemented by the app, it could do anything,            // including removing itself from {@link mObservers} - and that could cause problems if            // an iterator is used on the ArrayList {@link mObservers}.            // to avoid such problems, just march thru the list in the reverse order.            for (int i = mObservers.size() - 1; i >= 0; i--) {                mObservers.get(i).onItemRangeInserted(positionStart, itemCount);            }        }        public void notifyItemRangeRemoved(int positionStart, int itemCount) {            // since onItemRangeRemoved() is implemented by the app, it could do anything, including            // removing itself from {@link mObservers} - and that could cause problems if            // an iterator is used on the ArrayList {@link mObservers}.            // to avoid such problems, just march thru the list in the reverse order.            for (int i = mObservers.size() - 1; i >= 0; i--) {                mObservers.get(i).onItemRangeRemoved(positionStart, itemCount);            }        }        public void notifyItemMoved(int fromPosition, int toPosition) {            for (int i = mObservers.size() - 1; i >= 0; i--) {                mObservers.get(i).onItemRangeMoved(fromPosition, toPosition, 1);            }        }    }

在往上看，protected final ArrayList<T> mObservers = new ArrayList<T>(); ，notifyChanged遍历了mObservers

5. 模式总结

5.1 优点

5.1.1

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。从而使得各自的变化都不会影响另一边的变化。

5.2 缺点

5.2.1

依赖关系并未完全解除，抽象通知者依旧依赖抽象的观察者。

5.3 适用场景

5.3.1

当一个对象的改变需要给变其它对象时，而且它不知道具体有多少个对象有待改变时。

5.3.2

一个抽象某型有两个方面，当其中一个方面依赖于另一个方面，这时用观察者模式可以将这两者封装在独立的对象中使它们各自独立地改变和复用。