設計模式，對程序員來說是一個坎，想在程序員這條路走得更遠，設計模式是你的必修課。從大學時代接觸GoF到工作幾年后重新看設計模式，每次感覺都不一樣。這次想借着分析Android Framework源碼的機會，順道整理一下設計模式的知識。
今天主要是先講一下觀察者模式，觀察者模式對於做系統或者做公共庫的朋友來說，應該很熟悉，基本上所有系統都會用到這個模式。整理的時候，主要是對模式進行進步講解然后結合Android里面應用進行說明。設計模式的說明主要是參考《研磨設計模式》這本書，這本書講解了GoF里面23種模式，而且比GoF更容易理解。如果對設計模式不了解的朋友，可以看看《研磨設計模式》這本書。
結合Android源碼的時候，主要是針對應用層的代碼說明，而且盡量使用簡單例子代碼，所以不會出現太多Android系統級的代碼，大部分是我們做APP開發時會編寫的代碼。
這篇文章不會詳細介紹設計模式，只是整理設計模式核心概念，結合Android應用說明。
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1、觀察者模式
觀察者模式：定義對象間的一種一對多的依賴關系，當一個對象的狀態發生改變時，所有依賴於它的對象都得到通知並被自動更新。這種模式最常用在我們熟悉的事件驅動模型里面，像VC、Android界面里面的事件響應，就是基於觀察者模式來實現。
下面我們看看觀察者模式的類圖關系（圖片是截取《研磨設計模式》里面插圖）：
- Subject是我們定義目標對象，或者說被觀察對象。
- ConcreteSubject是實際的被觀察對象。
- Observer是觀察者的接口，定義了回調接口。
- ConcreteObserver是實際的觀察者對象。
2、觀察者模式含義
下面講解一下個人對觀察者模式的理解，其實這個模式在我們平時工作中是很常用的模式，可能你已經使用過，缺沒有意識到。
觀察者模式主要是針對一對多的數據更新。簡單來說就是，系統里面某個元素更新了數據，然后有好幾個元素是使用了這個元素的數據。此時更新了數據的對象，就要通知其他使用了它數據的對象，讓他們都進行更新。
標准的觀察者對象是一對多的關系，不過我們都知道設計模式里面是很靈活，在我們使用的時候，經常需要進行變形。對現有的標准模式進行適當的修改來適應設計需求。
在我們實際應用中，還會遇到一對一、或者多對一的情況。一對一就是，一個目標對應一個觀察者。多對一是指多個目標對應一個觀察者。
3、觀察者模式的簡單實現
下面給出一個最簡單的觀察者模式實現代碼，把代碼看懂了，再回頭看文字講解，會比較容易理解。下面是目標對象的接口和實現代碼，只做了一個最簡單的接口。
//Edited by mythou
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//目標對象接口 public interface Subject { //調用這個方法注冊一個新的觀察者對象 public void attach(Observer observer); //調用這個方法刪除一個已注冊的觀察者對象 public void detach(Observer observer); //調用這個方法通知所有注冊的觀察者對象 void notifyObservers(); } //目標對象實現 public class ConcreteSubject implements Subject {
//向量容器，保存所有注冊的觀察者 private Vector observersVector = new Vector(); public void attach(Observer observer) { observersVector.addElement(observer); } public void detach(Observer observer) { observersVector.removeElement(observer); } public void notifyObservers() { Enumeration enumeration = observers(); while(enumeration.hasMoreElements()) { ((Observer)enumeration.nextElement()).update(); } } }
下面是觀察者的實現：
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//觀察者接口 public interface Observer { void update(); } //觀察者實現 public class ConcreteObserver implements Observer { public void update() { System.out.println("The subject has changed！ mythou notify"); } }
應用中使用的代碼：
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//客戶端 public class Client { private static ConcreteSubject subject; private static Observer observer; public static void main(String args[]) { //創建目標對象 subject = new ConcreteSubject(); //創建觀察者對象 observer = new ConcreteObserver(); subject.attach(observer); subject.change("mythou has changed data！"); } }
4、Android 應用開發中的觀察者模式
在我們做Android應用的時候，會大量使用觀察者模式，因為Framework層里面的事件驅動都是基於觀察者模式實現的。另外在Framework層里面的各種服務在數據變更的時候，也是通過觀察者模式實現上層數據更新。下面會講兩個例子來說明：
A)控件中Listener監聽方式
Android里面最典型的觀察者就是我們使用的各種控件監聽者。例如下面對某個按鈕的監聽：
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Button baiduclickButton = (Button)findViewById(R.id.button1);
//注冊觀察者 baiduclickButton.setOnClickListener(new OnClickListener() {
//觀察者實現 @Override public void onClick(View arg0) { Log.d("Mythou_Log", "Click the button "); } });
例如上面的代碼，注冊了一個按鈕的監聽方法。這里實際上是應用了一對一的觀察者模式，setOnClickListener()方法就是注冊一個觀察者，Button對象就是我們要觀察的目標對象。而new出來的OnClickListener()，就是我們實際的觀察者。
每當我們的目標按鈕對象被點擊，狀態發生變化的時候，就會通過回調注冊的OnClickListener觀察者的onClick方法會來通知觀察者，Button狀態發生變化。這里的onClick相當於前面例子里面的update方法。下面是Android源碼里面對OnClickListener的定義，跟我們前面定義一個觀察者接口類似。
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public interface OnClickListener { /** * Called when a view has been clicked. * * @param v The view that was clicked. */ void onClick(View v); }
B)GPS位置信息監聽
上面對按鈕監聽是屬於一對一的觀察者模式，當然你也可以用一個Listener監聽多個按鈕。下面我們再講一個標准的一對多的觀察者模式的應用。在我們使用GPS模塊的時候，需要監聽GPS模塊位置變化，通常我們會編寫下面代碼：
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// 通過GPS定位 String LocateType= locationManager.GPS_PROVIDER; Location location = locationManager.getLastKnownLocation(LocateType); // 設置監聽器，設置自動更新間隔這里設置1000ms，移動距離：0米。 locationManager.requestLocationUpdates(provider, 1000, 0, locationListener); // 設置狀態監聽回調函數。statusListener是監聽的回調函數。 locationManager.addGpsStatusListener(statusListener); //監聽器實現 private final GpsStatus.Listener statusListener = new GpsStatus.Listener() { public void onGpsStatusChanged(int event) { // GPS狀態變化時的回調，獲取當前狀態 GpsStatus status = locationManager.getGpsStatus(null); //自己編寫的方法，獲取衛星狀態相關數據 GetGPSStatus(event, status); } };
GPS位置服務是Framework的一個系統層服務，整個系統只有一個運行的實例。但實際使用時，可能會出現好幾個應用都在使用這個服務，因此會形成了一個一對多的觀察者例子。這里不對代碼進行深入對比講解，只要對照上面的講解，你就可以把目標對象、觀察者接口、觀察者實現、數據更新回調接口找出來。有興趣的朋友還可以追查Android的源碼，看看GpsStatus里面的具體實現。
5、結語
除了上面說的按鈕響應、GPS服務外，還有一個例子比較經典，就是我們的BroadcastReceiver響應，也是基於觀察者模式來實現，下面總結里面也會說到，觀察者模式支持廣播通信。有關BroadcastReceiver是怎么實現觀察者模式的，有興趣的朋友可以自己對比代碼，和查看Android實現源碼，自己動手才能加深印象。引入設計模式是為了對系統有更深入的理解。下面總結一下觀察者模式的優缺點，方便我們在使用的時候，可以根據實際情況衡量。
A）優點
- 實現觀察者和目標對象之間的抽象耦合。
- 觀察者模式支持廣播通信。被觀察者會所有的登記過的觀察者發出通知。
B)缺點
- 可能會引起多余的數據通知。
- 可能會導致通知數據循環，導致死鎖產生。
Edited by mythou
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