当观察者模式和回调机制遇上Android源码

上一篇博客跟大家分享了Android源码中的装饰者模式,有点意犹未尽,今天跟大家分享下Android中的观察者模式,顺便说一说观察者模式和回调机制的关系,欢迎大家拍砖。

观察者模式

定义

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上发生变化时,会通知所有观察者对象,使它们能够自动更新自己。

观察者模式的结构

观察者模式所涉及的角色有:

  • 抽象主题(Subject)角色:抽象主题角色把所有对观察者对象的引用保存在一个聚集(比如ArrayList对象)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,抽象主题角色又叫做抽象被观察者(Observable)角色。
  • 具体主题(ConcreteSubject)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改变时,给所有登记过的观察者发出通知。具体主题角色又叫做具体被观察者(Concrete Observable)角色。
  • 抽象观察者(Observer)角色:为所有的具体观察者定义一个接口,在得到主题的通知时更新自己,这个接口叫做更新接口。
  • 具体观察者(ConcreteObserver)角色:存储与主题的状态自恰的状态。具体观察者角色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的状态 像协调。如果需要,具体观察者角色可以保持一个指向具体主题对象的引用。

实现

抽象主题角色类

具体主题角色类

抽象观察者角色类

具体观察者角色类

测试类

观察者的两种实现方式

  • Push主题对象向观察者推送主题的详细信息,不管观察者是否需要,推送的信息通常是主题对象的全部或部分数据。
  • Pull主题对象在通知观察者的时候,只传递少量信息。如果观察者需要更具体的信息,由观察者主动到主题对象中获取,相当于是观察者从主题对象中拉数据。一般这种模型的实现中,会把主题对象自身通过update()方法传递给观察者,这样在观察者需要获取数据的时候,就可以通过这个引用来获取了。

两种方式的比较

  • Push模型是假定主题对象知道观察者需要的数据;而Pull模型是主题对象不知道观察者具体需要什么数据,没有办法的情况下,干脆把自身传递给观察者,让观察者自己去按需要取值。
  • Push模型可能会使得观察者对象难以复用,因为观察者的update()方法是按需要定义的参数,可能无法兼顾没有考虑到的使用情况。这就意味着出现新情况的时候,就可能提供新的update()方法,或者是干脆重新实现观察者;而Pull模型就不会造成这样的情况,因为Pull模型下,update()方法的参数是主题对象本身,这基本上是主题对象能传递的最大数据集合了,基本上可以适应各种情况的需要。

回调机制和观察者模式

Android中有非常多的地方使用了回调机制,例如Activity的生命周期、按钮的点击事件、线程的run()方法等。

下面是回调的基本模型:

}

这样看来,回调机制和观察者模式是一致的,区别是观察者模式里面目标类维护了所有观察者的引用,而回调里面只是维护了一个引用。

Android中的观察者模式

Android中大量的使用了观察者模式,Framework层里面的事件驱动都是基于观察者模式实现的。另外在Framework层里面的各种服务在数据变更的时候,也是通过观察者模式实现上层数据更新的。像View的Listener监听、GPS位置信息监听、BroadcastReceiver等都是基于观察者模式实现的。下面我们说一说ListView中的观察者模式是如何实现的,RecyclerView大同小异,感兴趣的可以自己研究下。

Listview的notifyDataSetChanged()

我们先来看下listview部分观察者模式的结构

其中为了方便研究关系,我们省略了Adapter部分的一些类的关系。接下来我们看下具体调用关系。

首先当我们数据改变的时候我们会调用adapter的notifyDataSetChanged()方法。

根据上述代码我们可以定位到mDataSetObservable.notifyChanged()方法。

我们看到,调用notifyChanged()方法,会去遍历mObservers,调用所有观察者的onchange()方法。

那么问题来了,我们的观察者对象是什么时候添加进去的呢?我们去看下ListView第一次和BaseAdapter产生关联的地方,也就是setAdapter(ListAdapter adapter)方法。

这样我们的四个角色就全了,Observable—>Subject;DataSetObservable—>Concrete Subject;DataSetObserver—>Observer;AdapterDataSetObserver—>Concrete Observer。然后我们注册的地方也找到了。

最后就剩下我们的数据是如何刷新这一个问题了。AdapterDataSetObserver定义在ListView的父类AbsListView中,它又继承自AbsListView的父类AdapterView的AdapterDataSetObserver。

requestLayout()方法在View里有实现,子View按需求重写。我们看下注释好了。

/*Call this when something has changed which has invalidated the layout of this view. This will schedule a layout pass of the view tree./

好了,到这里所有的调用关系我们基本就搞清楚了。当ListView的数据发生变化时,调用Adapter的notifyDataSetChanged函数,这个函数又会调用DataSetObservable的notifyChanged函数,这个函数会调用所有观察者 (AdapterDataSetObserver) 的onChanged方法。在onChanged函数中会获取Adapter中数据集的新数量,然后调用ListView的requestLayout()方法重新进行布局,更新用户界面。

瞎总结

ListView主要运用了Adapter和观察者模式使得可扩展性、灵活性非常强,而耦合度却很低,这是我认为设计模式在Android源码中优秀运用的典范。那我们就要开始思考了,我们有没有其他更漂亮的套路来实现ListView组件,我们可以把这件实现思路应用到哪里?

人是会思考的芦苇,思考着思考着我们就成为了别人眼中的大神。

参考链接:

http://www.itdadao.com/articles/c15a265623p0.html
http://blog.csdn.net/bboyfeiyu/article/details/44040533
http://www.cnblogs.com/mythou/p/3370340.html

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关于作者:PleaseCallMeCoder

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