Android设计模式详解之观察者模式

article/2025/9/24 15:43:38

前言

观察者常用于订阅-发布系统，能够将观察者和被观察者进行解耦，降低两者之间的依赖；

定义：定义对象间一种一对多的依赖关系，使得每当一个对象改变状态时，则所有依赖于它的对象都会得到通知并被自动更新。

使用场景：

关联行为场景，需要注意的是，关联行为是可拆分的，而不是组合关系；
事件多级触发场景；
跨系统的消息交换场景，如消息队列、事件总线的处理机制。

UML类图：
观察者模式UML

Subject：抽象主题，被观察者的角色，抽象主题角色把所有观察者对象的引用保存到一个集合中，每个主题都可以有任意数量的观察者，抽象主题提供一个接口，可以增加和删除观察对象；
ConcreteSubject：具体主题，具体被观察者，该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发生改变时，给所有注册过的观察者发出通知；
Observer：抽象观察者，该角色是观察者的抽象类，它定义了一个更新接口，使得在得到主题的更改通知时更新自己；
ConcreteObserver：具体的观察者，该角色实现抽象观察者角色所定义的更新接口，以便在主题的状态发生变化时更新自己的状态；

实现示例

这里以关注微信公众号进行举例，对于公众号是被观察者，对于微信用户则是观察者，微信用户订阅微信公众号后，公众号发布文章通知到微信用户，典型的发布-订阅模式；下面我们就用观察者模式来实现：

定义抽象观察者,Observer

interface Observer<T> {//定义文章更新方法fun update(t: T)
}

定义抽象被观察者，持有所有的观察者,Observable

open class Observable<T> {private val observers = arrayListOf<Observer<T>>()/*** 订阅被观察者*/fun addObserver(observer: Observer<T>) {observers.add(observer)}/*** 解除订阅*/fun removeObserver(observer: Observer<T>) {observers.remove(observer)}/*** 通知所有的观察者*/fun notifyObservers(t: T) {for (observer in observers) {observer.update(t)}}
}

具体观察者，微信用户,WXUser

class WXUser(private val name: String) : Observer<String> {override fun update(article: String) {println("$name receive article:$article")}}

微信公众号，具体的被观察者,WXPublicObservable

class WXPublicObservable : Observable<String>() {/*** 更新公众号文章*/fun updateArticle(article: String) {notifyObservers(article)}}

编写测试类以及测试结果

object Test {@JvmStaticfun main(args: Array<String>) {//定义微信用户val user1 = WXUser("user1")val user2 = WXUser("user2")val wxPublicObservable = WXPublicObservable()//订阅公账号wxPublicObservable.addObserver(user1)wxPublicObservable.addObserver(user2)//发布一篇文章wxPublicObservable.updateArticle("互联网行业，迎来寒冬...")println("---------------------------")println("---------------------------")//user1取消订阅wxPublicObservable.removeObserver(user1)wxPublicObservable.updateArticle("疫情何时才能结束...")}
}

user1 receive article:互联网行业，迎来寒冬...
user2 receive article:互联网行业，迎来寒冬...
---------------------------
---------------------------
user2 receive article:疫情何时才能结束...

Android源码中的观察者模式

ListView中的观察者模式；
我们首先看下ListView.setAdapter方法

    public void setAdapter(ListAdapter adapter) {//判断是否之前已经注册过观察者，如果注册过先注销，避免多次注册；if (mAdapter != null && mDataSetObserver != null) {mAdapter.unregisterDataSetObserver(mDataSetObserver);}...super.setAdapter(adapter);if (mAdapter != null) {//创建一个数据集观察者进行注册mDataSetObserver = new AdapterDataSetObserver();mAdapter.registerDataSetObserver(mDataSetObserver);...requestLayout();}

我们紧着看下AdapterDataSetObserver

    class AdapterDataSetObserver extends AdapterView<ListAdapter>.AdapterDataSetObserver {@Overridepublic void onChanged() {super.onChanged();if (mFastScroll != null) {mFastScroll.onSectionsChanged();}}@Overridepublic void onInvalidated() {super.onInvalidated();if (mFastScroll != null) {mFastScroll.onSectionsChanged();}}}

AdapterDataSetObserver会继承DataSetObserver,我们看下DataSetObserver,典型的一个抽象观察者角色

public abstract class DataSetObserver {public void onChanged() {}public void onInvalidated() {}
}

通过上面的ListView.setAdapter方法，就完成了观察者注册工作，我们在看下数据更新时，我们一般会调用notifyDataSetChanged方法

    private final DataSetObservable mDataSetObservable = new DataSetObservable();public boolean hasStableIds() {return false;}public void registerDataSetObserver(DataSetObserver observer) {mDataSetObservable.registerObserver(observer);}public void unregisterDataSetObserver(DataSetObserver observer) {mDataSetObservable.unregisterObserver(observer);}public void notifyDataSetChanged() {mDataSetObservable.notifyChanged();}

而mDataSetObservable代码如下，显然，调用notifyDataSetChanged方法实际上就是让被观察者去通知观察者数据发生了变化；

public class DataSetObservable extends Observable<DataSetObserver> {public void notifyChanged() {synchronized(mObservers) {for (int i = mObservers.size() - 1; i >= 0; i--) {mObservers.get(i).onChanged();}}}public void notifyInvalidated() {synchronized (mObservers) {for (int i = mObservers.size() - 1; i >= 0; i--) {mObservers.get(i).onInvalidated();}}}
}

我们在回头看下AdapterDataSetObserver的onChanged()方法都做了什么

 class AdapterDataSetObserver extends AdapterView<ListAdapter>.AdapterDataSetObserver {@Overridepublic void onChanged() {super.onChanged(); //重点看下 super.onChanged()方法if (mFastScroll != null) {mFastScroll.onSectionsChanged();}}@Overridepublic void onInvalidated() {super.onInvalidated();if (mFastScroll != null) {mFastScroll.onSectionsChanged();}}}

super.onChanged()对应AdapterDataSetObserver.onChanged()方法

    class AdapterDataSetObserver extends DataSetObserver {@Overridepublic void onChanged() {mDataChanged = true;mOldItemCount = mItemCount;mItemCount = getAdapter().getCount();if (AdapterView.this.getAdapter().hasStableIds() && mInstanceState != null&& mOldItemCount == 0 && mItemCount > 0) {AdapterView.this.onRestoreInstanceState(mInstanceState);mInstanceState = null;} else {rememberSyncState();}checkFocus();//最终会通过 requestLayout()完成listview所有数据更新requestLayout();}