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。



        JDK中的观察者模式的使用如
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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。

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。



        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

/**
* 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。

@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。

@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。



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