michaelye1988 发表于 2013-1-30 04:03:43

观察者模式

什么是观察者模式:


定义了对象之间的一对多依赖,这样一来,当主题对象改变状态时,它的所有依赖者都会收到通知并自动更新。
这就好比订阅报纸,我们知道出版社每天都要出版报纸(主题Subject),如果你(观察者Observer)订阅了报纸,那么出版社一旦出版了报纸,就会给每个订阅过报纸的用户派发一份报纸。如果你不想要了,随时可以取消订阅,那么下次出版社就不会派发报纸给你了,就这么简单。
 
 
设计原则:
为了交互对象之间的松耦合设计而努力。即主题和观察者之间的松耦合。
 
 
这里先了解下两个概念:
主题Subject,也叫Observable,可观察者。当数据有变化通过它来通知所有注册了的观察者Observer。
 
 
那么这一切该如何实现呢?
我们先来看看效果图
 
http://dl.iteye.com/upload/attachment/0076/2208/27993607-2760-3c68-90ec-d82fc7775990.gif
 
说明下:这里的SeekBar起到的作用是模拟数据更新变化的作用,当然需要你来滑动它。当它的数据变化的时候,告诉主题,再由主题负责通知主题所维护的每个观察者(Button),来更新数据。你可以这样看,实际上主题在这充当了桥梁的作用,负责变化的数据源和Button之间的沟通。
 
我们再来看看项目的结构:
http://dl.iteye.com/upload/attachment/0076/2212/796ccfc6-1877-30d5-a493-2461bce0bdbf.jpg
 
这里我定义了两个接口,一个是为主题定义的,一个是为观察者定义的。
 
Observable.java:
/** * 主题接口,也就是起到java.util.Observable这个类的作用 ** */public interface Observable {void addObserver(Observer observer);void deleteObserver(Observer observer);void notifyObservers(int progress);} 这个接口的目的是为了维护观察者对象,这里的维护包括了添加,取消,通知。
 
Observer.java:
public interface Observer {void update(int degree);} 就一个方法,负责更新主题传递过来的数据。
 
下面我们看看如何实现这两个接口:
主题接口的实现ObservableImpl.java:
public class ObservableImpl implements Observable{private List<Observer> observerList;//这个List维护着观察者的注册和取消注册public ObservableImpl() {observerList = new ArrayList<Observer>();}/** * 注册监听 ** */@Overridepublic void addObserver(Observer observer) {observerList.add(observer);}/** * 取消监听 ** */@Overridepublic void deleteObserver(Observer observer) {int index = observerList.indexOf(observer);if(index >= 0){observerList.remove(index);}}/** * 通知所有的观察者改变数据 ** */@Overridepublic void notifyObservers(int progress) {for (Observer observer : observerList) {observer.update(progress);      }}/** * SeekBar通过这个方法与Subject进行交互 * 当然,通过notifyObservers也是一样的。 ** */public void setData(int progress){notifyObservers(progress);}} 
观察者接口的实现ObserverButton.java:
public class ObserverButton extends Button implements Observer{public ObserverButton(Context context, AttributeSet attrs, int defStyle) {super(context, attrs, defStyle);}public ObserverButton(Context context, AttributeSet attrs) {super(context, attrs);}public ObserverButton(Context context) {super(context);}/** * 将本类注册成为一个观察者,本来这个最好是在构造器中进行,但是由于构造器的参数限制,因此写一个方法用来注册 * 这个方法需要首先被调用 ** */public void registerObserver(Observable observable){observable.addObserver(this);}/** * 取消监听 ** */public void unRegisterObserver(Observable observable){observable.deleteObserver(this);}/** * 对主题的改变进行处理 ** */@Overridepublic void update(int degree) {this.setText("" + degree);}} 
MainActivity.java:
/** * 自己实现的观察者模式,效果类似于java API中的Observable类 *** */public class MainActivity extends Activity {private SeekBar sbDataChanger;private ObservableImpl subjectImpl;private ObserverButtonbtnObserverOne;private ObserverButtonbtnObserverTwo;private ObserverButtonbtnObserverThree;    @Override    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {      super.onCreate(savedInstanceState);      setContentView(R.layout.activity_main);                subjectImpl = new ObservableImpl();      sbDataChanger = (SeekBar)findViewById(R.id.sb_data_changer);      btnObserverOne = (ObserverButton )findViewById(R.id.btn_observer_one);      btnObserverTwo = (ObserverButton )findViewById(R.id.btn_observer_two);      btnObserverThree = (ObserverButton )findViewById(R.id.btn_observer_three);                //这里需要在3个按钮被实例化的时候都调用registerObserver(Observable observable)方法      //一便一开始就实现监听,本来这个是要放在构造器中来做的,但是Button的构造器不能自定义,因此放在这里来调用      btnObserverOne.registerObserver(subjectImpl);      btnObserverTwo.registerObserver(subjectImpl);      btnObserverThree.registerObserver(subjectImpl);                sbDataChanger.setOnSeekBarChangeListener(new OnSeekBarChangeListener() {@Overridepublic void onStopTrackingTouch(SeekBar seekBar) {}@Overridepublic void onStartTrackingTouch(SeekBar seekBar) {}@Overridepublic void onProgressChanged(SeekBar seekBar, int progress,boolean fromUser) {// SeekBar在这个地方与主题进行交互//当SeekBar的progress改变的时候,主题中的数据也改变,主题再对所有监听了该主题的观察者一一通知,从而达到改变数据的目的//主题在这个地方相对于桥梁的作用,不仅这样,它还负责观察者的注册和取消注册subjectImpl.setData(progress);}});                btnObserverOne.setOnClickListener(clickListener);      btnObserverTwo.setOnClickListener(clickListener);      btnObserverThree.setOnClickListener(clickListener);    }    private View.OnClickListener clickListener = new View.OnClickListener() {@Overridepublic void onClick(View v) {switch (v.getId()) {case R.id.btn_observer_one:cancelRegister(v);break;case R.id.btn_observer_two:cancelRegister(v);break;case R.id.btn_observer_three:cancelRegister(v);break;default:break;}}};/** * 取消监听 ** */private void cancelRegister(View view){ObserverButton observerButton = (ObserverButton)view;observerButton.unRegisterObserver((Observable)subjectImpl);Toast.makeText(this, "一个按钮取消了监听", Toast.LENGTH_SHORT).show();}} 
这样我们自定义的一个观察者模式就实现了。
 
 
当然这样的做法利于对象之间的松耦合,可是每次为了实现观察者都需要大量的代码量,未免太麻烦了,因此java语言中提供了内置的类和接口供你方便地使用观察者模式。
 
主题:java.util.Observable;
观察者:java.util.Observer;
 
注意主题Observable是一个类,而不是接口!Observer是接口。这也就是说,如果你的主题对象已经继承自别的类,那么就限制了你使用java所提供的Observable类,你就不得不按照上面的做法来实现观察者模式了。
 
下面看看工程结构:
 
http://dl.iteye.com/upload/attachment/0076/2214/a0d74203-a272-3347-ab46-93f1f55a8697.jpg
 
主题:ObservableImpl.java:
/** * 这个类继承自java.util.Observable,注意:这个类是一个类,而不是接口 * 这个是java API提供的类,我们就不需要自己去实现观察者对象的管理了,即不需要使用List来管理以及发送通知了。 ** 但是这个类最大的缺点就是它是一个类,而不是接口,扩展性较差 ** */public class ObservableImpl extends Observable{int progress = 0;/** * SeekBar通过这个方法与Subject进行交互 ** */public void setData(int progress){this.progress = progress;setChanged();//在调用notifyObservers方法之前,这个方法一定要调用!否则没有效果!看看源码就知道了,这里有一个boolean标志位notifyObservers(progress);}/** * 供“拉”方法取数据 ** */public int getProgress(){return this.progress;}} 
观察者:ObserverButton.java:
/** * 实现的是java。util.Observer这个接口,而不是自定义的接口 * 这个接口提供了一个update方法,用来接收主题传递过来的数据 ** */public class ObserverButton extends Button implements Observer{public ObserverButton(Context context, AttributeSet attrs, int defStyle) {super(context, attrs, defStyle);}public ObserverButton(Context context, AttributeSet attrs) {super(context, attrs);}public ObserverButton(Context context) {super(context);}private int progress = 0;/** * 将本类注册成为一个观察者,本来这个最好是在构造器中进行,但是由于构造器的参数限制,因此写一个方法用来注册 * 这个方法需要首先被调用 ** */public void registerObserver(Observable observable){observable.addObserver(this);}/** * 取消监听 ** */public void unRegisterObserver(Observable observable){observable.deleteObserver(this);}/** * 这里接收主题的通知 ** */@Overridepublic void update(Observable arg0, Object arg1) {//这个是“拉”方法if(arg0 instanceof ObservableImpl){ObservableImpl subjectImpl = (ObservableImpl)arg0;this.progress = subjectImpl.getProgress();//需要自己去主题中取数据display();}//这个是“推”方法//if(arg1 instanceof Integer){////this.progress = (Integer)arg1;//display();//}}/** * 显示数据 ** */private void display(){this.setText(""+progress);}} 
MainActivity.java和第一种方法差不多,这里就不贴出来了。
可见让java语言提供的类来实现观察者确实可以省下不少的代码量,但是正如前面所说的。由于主题是一个类,这难免影响了主题类的扩展。所以,当你的主题没有从别的类继承,那么推荐你使用系统提供的Observable主题,如果你的主题已经继承自别的类,那么你就必须自己实现观察者了。
 
还需要解释下什么是“推”方法,什么是“拉”方法。看下面代码:
@Overridepublic void update(Observable arg0, Object arg1) {//这个是“拉”方法if(arg0 instanceof ObservableImpl){ObservableImpl subjectImpl = (ObservableImpl)arg0;this.progress = subjectImpl.getProgress();//需要自己去主题中取数据display();}//这个是“推”方法//if(arg1 instanceof Integer){////this.progress = (Integer)arg1;//display();//}} 其实就是在update方法中,对参数的处理不太一样而已,update方法中将主题对象的引用和数据对象传递过来。通过主题对象的引用来调用getter方法,称为“拉”方法,而直接获取并使用传递过来的数据,称为“推”方法。这个很形象,应该不难理解。
当然,我在自定义的观察者模式中使用的是推方法,即直接将数据传递过去。并没有实现拉方法,你也可以自己加上去。多个参数而已。
 
下面是使用java内置观察者达到的效果,也自定义的没有什么区别:
http://dl.iteye.com/upload/attachment/0076/2210/ef2fc1aa-8c0c-37df-8c39-70ad22731398.gif
 
 
我将这两个工程放到github上,有兴趣的同学可以下载看看:
 
https://github.com/michaelye/ObserverPattern 自定义观察者模式
 
https://github.com/michaelye/ObserverPattern_JavaUtil 使用java内置的观察者模式
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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