Android设计模式--观察者模式

定义

关于定义，最准确的莫过于Head First设计模式中写到的。

观察者模式定义了一个一对多的依赖关系，让一个或多个观察者对象监听一个主题对象。这样一来，当被观察者状态发生改变时，需要通知相应的观察者，使这些观察者对象能够自动更新。

关键要素

主题

主题是观察者观察的对象，一个主题必须具备下面三个特征。

持有监听的观察者的引用
支持增加和删除观察者
主题状态改变，通知观察者

观察者

当主题发生变化，收到通知进行具体的处理是观察者必须具备的特征。

为什么要用这种模式

这里举一个例子来说明，牛奶送奶站就是主题，订奶客户为监听者，客户从送奶站订阅牛奶后，会每天收到牛奶。如果客户不想订阅了，可以取消，以后就不会收到牛奶。

松耦合

观察者增加或删除无需修改主题的代码，只需调用主题对应的增加或者删除的方法即可。
主题只负责通知观察者，但无需了解观察者如何处理通知。举个例子，送奶站只负责送递牛奶，不关心客户是喝掉还是洗脸。
观察者只需等待主题通知，无需观察主题相关的细节。还是那个例子，客户只需关心送奶站送到牛奶，不关心牛奶由哪个快递人员，使用何种交通工具送达。

通知不错过

由于被动接受，正常情况下不会错过主题的改变通知。而主动获取的话，由于时机选取问题，可能导致错过某些状态。

Java实现

Java中有观察者模式使用的API

java.util.Observable 这是一个类，而非接口，主题需要继承这个类。
java.util.Observer 这是一个接口，监听者需要实现这个接口。

示例代码

import java.util.Observable;
import java.util.Observer;
public class MainRoot {
  public static void main(String[] args) {
      Observer consumer = new Consumer();
      MilkProvider provider = new MilkProvider();
      provider.addObserver(consumer);
      provider.milkProduced();
  }
    static class MilkProvider extends Observable {
      public void milkProduced() {
          setChanged();//状态改变，必须调用
          notifyObservers();
      }
  }
    static class Consumer implements Observer {
      @Override
      public void update(Observable arg0, Object arg1) {
          System.out.println("Consumer update..." + arg0 + ";arg1=" + arg1);
      }
  }}

上述代码完成了

将consumer加入主题provider的观察者行列
provider设置状态变化，通知持有的观察者
观察者consumer收到通知，打印日志处理

setChanged为何物

其实上述代码中存在这样一处代码setChanged();，如果在通知之前没有调用这个方法，观察者是收不到通知的，这是为什么呢？

这里我们看一下setChanged的源码

protected synchronized void setChanged() {
    changed = true;
}

很简单，然后找一下谁使用changed这个值

public synchronized boolean hasChanged() {
    return changed;
}

notifyObservers的代码

public void notifyObservers(Object data) {
    int size = 0;
    Observer[] arrays = null;
    synchronized (this) {
      if (hasChanged()) {
          clearChanged();
          size = observers.size();
          arrays = new Observer[size];
          observers.toArray(arrays);
      }
    }
    if (arrays != null) {
      for (Observer observer : arrays) {
          observer.update(this, data);
        }
    }}

但是为什么要加入这样一个开关呢？可能原因大致有三点

1.筛选有效通知，只有有效通知可以调用setChanged。比如，我的微信朋友圈一条状态，好友A点赞，后续该状态的点赞和评论并不是每条都通知A，只有A的好友触发的操作才会通知A。

2.便于撤销通知操作，在主题中，我们可以设置很多次setChanged，但是在最后由于某种原因需要取消通知，我们可以使用clearChanged轻松解决问题。

3.主动权控制，由于setChanged为protected,而notifyObservers方法为public，这就导致存在外部随意调用notifyObservers的可能，但是外部无法调用setChanged，因此真正的控制权应该在主题这里。

主动获取

观察者模式即所谓的推送方式，然而推送并非完美无缺。比如主题变化会推送大量的数据，而其中的一些观察者只需要某项数据，此时观察者就需要在具体实现中花费时间筛选数据。

这确实是个问题，想要解决也不难，需要主题为某些数据提供getter方法，观察者只需调用getter取数据处理即可。

  static class MilkProvider extends Observable {
    public void milkProduced() {
      setChanged();//状态改变，必须调用
      notifyObservers();
    }
    public float getPrice() {
      return 2.5f;
    }
  }
  static class Consumer implements Observer {
    @Override
    public void update(Observable arg0, Object arg1) {
        MilkProvider provider = (MilkProvider)arg0;
        System.out.println("milk price =" + provider.getPrice());
    }
  }

不足与隐患

主要的问题表现在内存管理上，主要由以下两点

主题持有观察者的引用，如果未正常处理从主题中删除观察者，会导致观察者无法被回收。
如果观察者具体实现代码有问题，会导致主题和观察者对象形成循环引用，在某些采用引用计数的垃圾回收器可能导致无法回收。