观察者模式的Java实现及应用

观察者模式定义

观察者模式定义了对象之间的一对多依赖，这样一来，当一个对象改变状态时，它的所有依赖者都会收到通知并自动更新。

关键字

• Observable
  即被观察者，也可以被叫做主题（Subject）是被观察的对象。通常有注册方法（register），取消注册方法(remove)和通知方法(notify)。
• Observer
  即观察者，可以接收到主题的更新。当对某个主题感兴趣的时候需要注册自己，在不需要接收更新时进行注销操作。

例子与应用

举一个生活中的例子：比如用户从报社订阅报纸，报社和用户之间是一对多依赖，用户可以在报社订阅（register）报纸，报社可以把最新的报纸发给用户（notify），用户自动收到更新。在用户不需要的时候还可以取消注册（remove）。

再比如Android中的EventBus，Rxjava的实现都是基于观察者模式的思想。再比如回调函数：Android中对Button的点击监听等等。

观察者模式可以用来解耦

自己用代码实现一个观察者模式

现在我们用代码来实现上面订阅报纸的例子：
NewProvider作为对于报社的抽象，每隔两秒钟向用户发送报纸；User作为用户的抽象，可以收到报纸。NewsModel作为对报纸本身的抽象。

/** * 被观察者接口定义 */public interface MyObserverable {    void register(MyObserver myObserver);    void remove(MyObserver myObserver);    void send(NewsModel model);}

/** * 观察者接口定义 */public interface MyObserver {    void receive(NewsModel model);}

/** * 对于报社的抽象，实现了被观察者接口，每隔2s发送一次报纸 */public class NewsProvider implements MyObserverable {    private static final long DELAY = 2 * 1000;    private List<MyObserver> mObservers; //我们用一个List来维护所有的观察者对象    public NewsProvider() {        mObservers = new ArrayList<>();        generateNews();    }    /**     * 模拟产生新闻，每个2s发送一次     */    private void generateNews() {        Timer timer = new Timer();        timer.schedule(new TimerTask() {            int titleCount = 1;            int contentCount = 1;            @Override            public void run() {                send(new NewsModel("title:" + titleCount++, "content:" + contentCount++));            }        }, DELAY, 1000);    }    @Override    public void register(MyObserver myObserver) {        if (myObserver == null)            return;        synchronized (this) {            if (!mObservers.contains(myObserver))                mObservers.add(myObserver);        }    }    @Override    public synchronized void remove(MyObserver myObserver) {        mObservers.remove(myObserver);    }    @Override    public void send(NewsModel model) {        for (MyObserver observer : mObservers) {            observer.receiveNews(model);        }    }}

/** * 对于用户的抽象 */public class User implements MyObserver {    private String mName;    public User(String name) {        mName = name;    }    @Override    public void receive(NewsModel model) {        System.out.println(mName + " receive news:" + model.getTitle() + "  " + model.getContent());    }}

/** * 测试类 */public class Test {    public static void main(String[] args) {        NewsProvider provider = new NewsProvider();        User user;        for (int i = 0; i < 10; i++) {            user = new User("user:"+i);            provider.register(user);        }    }}

运行结果如下：

result

这样我们就自己动手完成了一个简单的观察者模式。

其实在JDK的util包内Java为我们提供了一套观察者模式的实现，在使用的时候我们只需要继承Observable和Observer类即可，其实观察者模式十分简单，推荐阅读JDK的实现代码真心没有几行。此外在JDK的实现中还增加了一个布尔类型的changed域，通过设置这个变量来确定是否通知观察者。

下面我们用JDK的类来实现一遍我们的观察者模式：

public class NewsProvider extends Observable {    private static final long DELAY = 2 * 1000;    public NewsProvider() {        Timer timer = new Timer();        timer.schedule(new TimerTask() {           private int titleCount = 1;           private int contentCount = 1;            @Override            public void run() {                setChanged(); //调用setChagned方法，将changed域设置为true，这样才能通知到观察者们                notifyObservers(new NewsModel("title:" + titleCount++, "content:" + contentCount++));            }        }, DELAY, 1000);    }}

public class User implements Observer {    private String mName;    public User(String name) {        mName = name;    }    @Override    public void update(Observable observable, Object data) {        NewsModel model = (NewsModel) data;        System.out.println(mName + " receive news:" + model.getTitle() + "  " + model.getContent());    }}

非常简单有木有

回调函数与观察者模式

关于回调函数的定义在知乎上看到过一个很赞的解释：

你到一个商店买东西，刚好你要的东西没有货，于是你在店员那里留下了你的电话，过了几天店里有货了，店员就打了你的电话，然后你接到电话后就到店里去取了货。在这个例子里，你的电话号码就叫回调函数，你把电话留给店员就叫登记回调函数，店里后来有货了叫做触发了回调关联的事件，店员给你打电话叫做调用回调函数，你到店里去取货叫做响应回调事件。回答完毕。

在Android中我们有一个常用的回调：对与View点击事件的监听。现在我们就来分析一下对于View的监听。
通常在我们使用的时候是这样的：

        xxxView.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {            @Override            public void onClick(View v) {                // do something            }        });

这样我们就注册好了一个回调函数。
我们可以在View的源码里发现这个接口：

    /**     * Interface definition for a callback to be invoked when a view is clicked.     */    public interface OnClickListener {        /**         * Called when a view has been clicked.         *         * @param v The view that was clicked.         */        void onClick(View v);    }

当你setClickListener的时候在View的源码中可以看到对本地OnClickListener的初始化

    /**     * Register a callback to be invoked when this view is clicked. If this view is not     * clickable, it becomes clickable.     *     * @param l The callback that will run     *     * @see #setClickable(boolean)     */    public void setOnClickListener(@Nullable OnClickListener l) {        if (!isClickable()) {            setClickable(true);        }        getListenerInfo().mOnClickListener = l;    }

当你的点击到一个View后Android系统经过一系列的调用最后到了View的performClick方法中：

/**     * Call this view's OnClickListener, if it is defined.  Performs all normal     * actions associated with clicking: reporting accessibility event, playing     * a sound, etc.     *     * @return True there was an assigned OnClickListener that was called, false     *         otherwise is returned.     */    public boolean performClick() {        final boolean result;        final ListenerInfo li = mListenerInfo;        if (li != null && li.mOnClickListener != null) {            playSoundEffect(SoundEffectConstants.CLICK);            li.mOnClickListener.onClick(this);            result = true;        } else {            result = false;        }        sendAccessibilityEvent(AccessibilityEvent.TYPE_VIEW_CLICKED);        return result;    }

就在这里，触发了你的onClick方法，然后执行方法体。

这里我们的被观察者就是View，他的注册方法（register）就是setOnClickListener(),通知方法就是performClick；而OnClickListener就是观察者。只不过这里的只能注册一个观察对象而已。