Android 源码中的观察者模式

        工作这么久,看过这么多别人的技术博客,还没有在自己的账号上写点什么,实在惭愧。与其说要把自己的经验写出来给大家分享,不如说我想记录一下此刻自己的所思所得,以便日后查看。

        早在本科时期就接触过一本书叫《大话设计模式》。因为当时代码量几乎为零,因此对设计模式并没有多少认识。现在出去面试经常被问到设计模式,自己写Android代码时也遇到一些常见模式,今天想要记录一下这几天研究的观察者模式。

1 JDK源码中的观察者模式       

        不管是在《大话设计模式》,还是GoF的《设计模式》,还是别的关于设计模式的经典书籍,抑或是在各类技术博客,大家可以轻易地找到关于观察者模式的定义和示例。因此观察者模式的概念和基本使用不是本文的讨论重点。重点是,观察者模式的使用是如此的广泛,以至于JDK源码中已为该模式提供Java.util.Observable基类和java.util.Observers接口。

《Android 源码中的观察者模式》

        JDK中的观察者模式的使用如图所示:Student类实现Observer接口,通过addObserver方法注册到Teacher的观察者列表中去;而Teacher类继承自Observable基类,当Teacher发布消息(publishMessage)时调用notifyObservers()方法,遍历观察者列表中的所有Student,调用他们的update方法;于是Teacher中的message传递到了每个Student中。

        JDK中的Observable基类和Observer接口为我们的简单使用观察者模式提供了方便,但它有一个非常明显的缺点:为了使用观察者模式,需要让Teacher继承Observable这个基类,但是Teacher可能已经继承了Person类,而Java又是单继承,不能同时再继承Observable类。解决这个矛盾的思路有两种:一是自定义观察者模式,将add、delete、notify等方法写进Teacher类;二是使用代理模式,在Teacher中维护一个Observable类的对象,并且实现同名的方法,类似如下代码。

[java]
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  1. public void addObserver(Observer observer){  
  2.     mObservable.addObserver(observer);  
  3. }  
  4. 此处不展开讨论了,Android源码中的观察者就是采用类似第二种思路的方法。  

《Android 源码中的观察者模式》

    public void addObserver(Observer observer){
        mObservable.addObserver(observer);
    }
    此处不展开讨论了,Android源码中的观察者就是采用类似第二种思路的方法。

2 Android源码中的观察者模式

      其实翻看Android源码,发现Android并没有使用JDK的Observable基类和Observer接口。Instead,Android定义了一个android.database.Observable<T>抽象类,其中T是Oberver type。Observable抽象类中只有registerObserver、unregisterObserver和unregisterAll三个抽象方法,notify的操作需要子类自己定义。与JDK中Observer接口相对应的是DataSetObserver抽象类,里面有onChanged和onValidated两个抽象方法。notify方法、DataSetObserver类、onChanged方法,是不是想到了什么东西?对,setDataSetChanged()!是不是很熟悉?

2.1 ListView源码中的观察者模式

      在使用ListView时,数据改变后,我们会手动去调用ListView对应的adapter的setDataSetChanged()方法来通知ListView更新UI。换一种说法,ListView的UI是观察者,ListView对应的adapter中的数据是被观察者,ListView通过注册一个观察者到adapter中,以实现监听adapter的数据变化的目的。经过刨祖坟一般的Ctrl+鼠标左键之后,画出如下UML类图。图中可以看到,ListView注册到adapter中的观察者叫AdapterDataSetObserver,定义在ListView的父类AbsListview中。它又继承自AbsListView的父类AdapterView类中的同名AdapterDataSetObserver。AdapterView.AdapterDataSetObserver最终继承自DataSetObserver抽象类。

《Android 源码中的观察者模式》

        细看左下角的BaseAdapter并不是继承Observable,而是拥有DataSetObservable的一个对象,并且包装一下DataSetObservable的方法,对外提供拥有类似方法名的方法,比如

[java]
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  1. /** 
  2.  * Notifies the attached observers that the underlying data has been changed 
  3.  * and any View reflecting the data set should refresh itself. 
  4.  */  
  5. public void notifyDataSetChanged() {  
  6.     mDataSetObservable.notifyChanged();  
  7. }  

《Android 源码中的观察者模式》

    /**
     * Notifies the attached observers that the underlying data has been changed
     * and any View reflecting the data set should refresh itself.
     */
    public void notifyDataSetChanged() {
        mDataSetObservable.notifyChanged();
    }

        上文提到,ListView通过注册一个观察者到adapter中以实现监听adapter中数据集的变化,那么注册的时机是什么呢?继续挖祖坟,找到ListView的setAdapter方法,此方法定义在ListView的爷爷类AdapterView中,这里是Override父类方法。当ListView绑定adapter时,先解注册以前的观察者(如果有的话),然后再new一个新的AdapterDataSetObserver并且注册到adapter中去。
[java]
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  1. @Override  
  2. public void setAdapter(ListAdapter adapter) {  
  3.     if (mAdapter != null && mDataSetObserver != null) {  
  4.         <strong>mAdapter.unregisterDataSetObserver(mDataSetObserver);</strong>  
  5.     }  
  6.   
  7.    //…此处省略部分代码  
  8.   
  9.     if (mAdapter != null) {  
  10.         mAreAllItemsSelectable = mAdapter.areAllItemsEnabled();  
  11.         mOldItemCount = mItemCount;  
  12.         mItemCount = mAdapter.getCount();  
  13.         checkFocus();  
  14.   
  15.        <strong> mDataSetObserver = new AdapterDataSetObserver();  
  16.        mAdapter.registerDataSetObserver(mDataSetObserver);</strong>  
  17.   
  18.         mRecycler.setViewTypeCount(mAdapter.getViewTypeCount());  
  19.   
  20.        //…此处省略部分代码}   
  21.    else {   
  22.         mAreAllItemsSelectable = true; checkFocus();   
  23.         // Nothing selected checkSelectionChanged();   
  24.    }   
  25.    requestLayout();   
  26. }  

《Android 源码中的观察者模式》

    @Override
    public void setAdapter(ListAdapter adapter) {
        if (mAdapter != null && mDataSetObserver != null) {
            <strong>mAdapter.unregisterDataSetObserver(mDataSetObserver);</strong>
        }

       //...此处省略部分代码

        if (mAdapter != null) {
            mAreAllItemsSelectable = mAdapter.areAllItemsEnabled();
            mOldItemCount = mItemCount;
            mItemCount = mAdapter.getCount();
            checkFocus();

           <strong> mDataSetObserver = new AdapterDataSetObserver();
           mAdapter.registerDataSetObserver(mDataSetObserver);</strong>

            mRecycler.setViewTypeCount(mAdapter.getViewTypeCount());

           //...此处省略部分代码} 
       else { 
            mAreAllItemsSelectable = true; checkFocus(); 
            // Nothing selected checkSelectionChanged(); 
       } 
       requestLayout(); 
    }

        于是我们手动调用adapter的notifyDataSetChanged方法的时候,最终会调到AdapterView.AdapterDataSetObserver的onChanged方法,通过requestLayout()去更新ListView的UI。
[java]
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  1. @Override  
  2. public void onChanged() {  
  3.     mDataChanged = true;  
  4.     mOldItemCount = mItemCount;  
  5.     mItemCount = getAdapter().getCount();  
  6.   
  7.     // Detect the case where a cursor that was previously invalidated has  
  8.     // been repopulated with new data.  
  9.     if (AdapterView.this.getAdapter().hasStableIds() && mInstanceState !=  null  
  10.             && mOldItemCount == 0 && mItemCount > 0) {  
  11.         AdapterView.this.onRestoreInstanceState(mInstanceState);  
  12.         mInstanceState = null;  
  13.     } else {  
  14.         rememberSyncState();  
  15.     }  
  16.     checkFocus();  
  17.     requestLayout();  
  18. }  

《Android 源码中的观察者模式》

        @Override
        public void onChanged() {
            mDataChanged = true;
            mOldItemCount = mItemCount;
            mItemCount = getAdapter().getCount();

            // Detect the case where a cursor that was previously invalidated has
            // been repopulated with new data.
            if (AdapterView.this.getAdapter().hasStableIds() && mInstanceState != null
                    && mOldItemCount == 0 && mItemCount > 0) {
                AdapterView.this.onRestoreInstanceState(mInstanceState);
                mInstanceState = null;
            } else {
                rememberSyncState();
            }
            checkFocus();
            requestLayout();
        }

2.2 RecyclerView中的观察者模式

      由于最近使用RecyclerView代替ListView,所以把RecyclerView中的观察者模式的实现源码也挖出来了,详见下图,与ListView类似。

《Android 源码中的观察者模式》

参考书目:

  《大话设计模式》程杰 著

 《Android源码设计模式解析与实战》何红辉/关爱民 著

    原文作者:算法小白
    原文地址: https://juejin.im/entry/58b5835444d904006861edcf
    本文转自网络文章,转载此文章仅为分享知识,如有侵权,请联系博主进行删除。
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