如何通过Android编程实现观察者模式？详细实例解析！

Android编程设计模式之观察者模式实例详解

在Android开发中，观察者模式是一种非常常见且重要的设计模式，它主要用于解决对象间的依赖关系，特别是当一个对象的改变需要通知到多个其他对象时，这种模式显得尤为有效，本文将通过一个详细的实例来讲解观察者模式在Android中的应用。

一、观察者模式

观察者模式定义了对象间的一种一对多的依赖关系，使得每当一个对象状态发生改变时，其相关依赖对象都会得到通知并被自动更新，它主要包含以下几个角色：

1、Subject（抽象主题/被观察者）：维护一组观察者列表，并提供增加、删除和通知观察者的接口。

2、Observer（抽象观察者）：定义一个更新接口，当被观察者状态发生变化时，观察者需要实现该接口以接收通知。

3、ConcreteSubject（具体主题）：具体实现了Subject接口，通常在内部状态变化时通知所有注册的观察者。

4、ConcreteObserver（具体观察者）：实现了Observer接口，在接收到通知后进行相应的更新操作。

二、观察者模式的UML类图

+-----------------------+
| ConcreteSubject     |
+-----------------------+
| observers: List    |
| + register(observer) |
| + remove(observer)   |
| + notify()           |
+-----------------------+
         ^
         |
+-----------------------+
|      Observer        |
+-----------------------+
| + update(message)    |
+-----------------------+

三、简单实现

为了更好地理解观察者模式，我们可以通过一个简单的追剧实例来实现这一模式，假设我们有一个电视剧类Teleplay，当电视剧有新剧集发布时，所有订阅该剧的用户都会收到通知。

抽象观察者类

public interface Observer {
    void update(String message);
}

抽象被观察者类

public interface Observable {
    void push(String message);
    void register(Observer observer);
}

具体的观察者类

public class User implements Observer {
    private String name;
    public User(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    public void update(String message) {
        System.out.println(name + ", " + message + " 更新了！");
    }
}

具体的被观察者类

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Teleplay implements Observable {
    private List<Observer> list = new ArrayList<>();
    @Override
    public void push(String message) {
        for (Observer observer : list) {
            observer.update(message);
        }
    }
    @Override
    public void register(Observer observer) {
        list.add(observer);
    }
}

实现

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 被观察者，这里就是用户订阅的电视剧
        Teleplay teleplay = new Teleplay();
        // 观察者，这里就是订阅用户
        User user1 = new User("小明");
        User user2 = new User("小光");
        User user3 = new User("小兰");
        // 订阅
        teleplay.register(user1);
        teleplay.register(user2);
        teleplay.register(user3);
        // 推送新消息
        teleplay.push("xxx电视剧");
    }
}

输出结果：

小明, xxx电视剧 更新了！
小光, xxx电视剧 更新了！
小兰, xxx电视剧 更新了！

四、Android源码中的观察者模式

在Android源码中，观察者模式也得到了广泛应用，以下是一些常见的应用场景：

1、BaseAdapter：在ListView的适配器中，BaseAdapter继承了SpinnerAdapter和ListAdapter，并通过notifyDataSetChanged方法通知UI更新，当数据源发生变化时，调用notifyDataSetChanged方法通知ListView重新绘制。

   public abstract class BaseAdapter {
       protected void notifyDataSetChanged() {
           mDataSetObservable.notifyChanged();
       }
   }

2、BroadcastReceiver：广播接收器也是一种观察者模式的应用，应用可以注册广播接收器来监听系统或其他应用发出的广播，当手机电量低时，系统会发出广播，所有注册了该广播的应用都会收到通知。

   IntentFilter filter = new IntentFilter(Intent.ACTION_BATTERY_LOW);
   BroadcastReceiver receiver = new MyBroadcastReceiver();
   registerReceiver(receiver, filter);

3、EventBus：EventBus是一个发布/订阅模式的事件总线，广泛应用于Android事件传递，它简化了组件间的通信，避免了复杂的依赖关系，EventBus可以在Activity和Fragment之间传递数据。

   EventBus.getDefault().post(new MessageEvent());

4、RxJava：RxJava是一个使用可观察序列进行异步编程的库，它基于观察者模式，提供了强大的响应式编程能力，通过RxJava可以轻松实现网络请求的数据流处理。

   observable.subscribe(new Observer<String>() {
       @Override
       public void onNext(String s) {
           // Update UI with the latest data from network
       }
   });

5、LiveData：在Android架构组件中，LiveData也是一种基于观察者模式的设计，它用于在生命周期感知的组件中观察数据变化，确保数据的一致性，ViewModel中的数据变化会通知到观察它的Activity或Fragment。

   MutableLiveData<String> liveData = new MutableLiveData<>();
   liveData.observe(this, new Observer<String>() {
       @Override
       public void onChanged(@Nullable String s) {
           // Update UI with the latest data from ViewModel
       }
   });

五、相关问题与解答栏目

1、什么是观察者模式？

观察者模式是一种行为型设计模式，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发生变化时，会通知所有观察者对象，使它们能够自动更新，在Android中，这种模式常用于GUI系统、订阅——发布系统等场景，帮助解耦UI层和业务逻辑层。

2、观察者模式的优点和缺点是什么？

优点：

解耦：将被观察者和观察者解耦，减少它们之间的依赖性。

扩展性：可以方便地添加新的观察者，而不需要修改现有的代码。

灵活性：观察者和被观察者的职责分明，便于维护和扩展。

缺点：

性能问题：如果观察者数量过多，通知过程可能会影响性能。

复杂性：对于简单的场景，使用观察者模式可能会增加系统的复杂性和理解难度。

小伙伴们，上文介绍了“Android编程设计模式之观察者模式实例详解”的内容，你了解清楚吗？希望对你有所帮助，任何问题可以给我留言，让我们下期再见吧。