Android之在BaseAdapter源码中了解观察者模式

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本文出自：【顾林海的博客】

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前言

观察者模式也叫发布订阅模式，它是定义如下：定义对象间一种一对多的依赖关系，使得每当一个对象改变状态，则所有依赖于它的对象都会得到通知并被自动更新。适用的适用场景主要有关联行为场景，需要注意的是，关联行为是可拆分的，而不是“组合”关系；事件多级触发场景；跨系统的消息交互场景，如消息队列、事件总线的处理机制。比如现在非常主流的EventBus， RxJava等框架就是采用的观察者模式。

类图说明

Subject被观察者，定义被观察者必须实现的职责，它必须能够动态地增加、取消观察者。它一般是抽象类或者是实现类，仅仅完成作为被观察者必须实现的职责：管理观察者并通知观察者。
Observer观察者，观察者接受到消息后，即更新操作，对接收到的信息进行处理。
ConcreteSubject具体的被观察者，定义被观察者自己的业务逻辑，同时定义对哪些事件进行通知。
ConcreteObserver具体的观察者，每个观察在接收到消息后的处理反应是不同，各个观察者自己的处理逻辑。

日常案例

在日常中比如订阅新闻邮件就是一种典型的观察者模式，用户邮箱是观察者，新闻网站是被观察者，一旦新闻网站有新闻更新，会通知用户并给用户邮箱发送新闻。
创建新闻的实体类NewsBean：

/*** 新闻实体类*/
public class NewsBean {public String title;public String info;
}

创建观察者（Email）接口：

public interface EmailObserver<T> {void update(T news);}

创建观察者（Email）具体实现类：

public class Email implements EmailObserver<NewsBean> {private String user;public Email(String user) {this.user = user;}@Overridepublic void update(NewsBean news) {System.out.println("尊敬的" + user + "用户,收到一封新闻邮件，标题为：" + news.title);}}

创建被观察者（新闻网站）抽象类：

public abstract class NewObservable<T> {private List<EmailObserver> observers = new ArrayList<>();public void registerObserver(EmailObserver observer) {if (!observers.contains(observer)) {observers.add(observer);}}public void unregisterObserver(EmailObserver observer) {if (observers.contains(observer)) {observers.remove(observer);}}public void notifyObserver(T t) {for (EmailObserver emailObserver : observers) {emailObserver.update(t);}}public void clearAllObserver() {observers.clear();}}

NewObservable类中提供了观察者的添加、取消以及通知操作的实现。
创建被观察者（新闻网站）的具体实现：

public class NewService extends NewObservable<NewsBean> {public void make() {NewsBean newsBean = new NewsBean();newsBean.title = "号外，号位，某某程序员居然找到女朋友了";newsBean.info = "新闻内容.....";notifyObserver(newsBean);}

最后在场景类中使用：

public class Client {public static final void main(String[] args) {//创建被观察者新闻网站NewService newService = new NewService();//创建一些观察者用户Email user1 = new Email("用户1");Email user2 = new Email("用户2");Email user3 = new Email("用户3");//将观察者添加到被观察中newService.registerObserver(user1);newService.registerObserver(user2);newService.registerObserver(user3);//被观察者（网站）发布一则新闻newService.make();}
}

运行结果：
尊敬的用户1用户,收到一封新闻邮件，标题为：号外，号位，某某程序员居然找到女朋友了
尊敬的用户2用户,收到一封新闻邮件，标题为：号外，号位，某某程序员居然找到女朋友了
尊敬的用户3用户,收到一封新闻邮件，标题为：号外，号位，某某程序员居然找到女朋友了

Android源码中观察者模式的使用

在平时开发中，ListView用的比较多，可以通过setAdapter(adapter)方法给ListView设置适配器，其中的BaseAdapter就是实现了观察者模式。

被观察者(BaseAdapter)

BaseAdapter 源码：

public abstract class BaseAdapter implements ListAdapter, SpinnerAdapter {/*数据集观察者*/private final DataSetObservable mDataSetObservable = new DataSetObservable();public boolean hasStableIds() {return false;}/*** 进行观察者的注册*/public void registerDataSetObserver(DataSetObserver observer) {mDataSetObservable.registerObserver(observer);}/*** 该观察者的取消注册*/public void unregisterDataSetObserver(DataSetObserver observer) {mDataSetObservable.unregisterObserver(observer);}/*** 通知观察者(ListView重绘当前可见区域)*/public void notifyDataSetChanged() {mDataSetObservable.notifyChanged();}/*** 通知观察者(ListView会重绘控件)*/public void notifyDataSetInvalidated() {mDataSetObservable.notifyInvalidated();}}

查看BaseAdapter会发现它就是一个观察者模式，其中的DataSetObservable是一个数据集的观察者，并且在BaseAdapter源码中实现了被观察者职责方法：动态地增加、取消观察者，管理观察者并通知观察者。其中notifyDataSetChanged()方法是用于通知ListView重绘当前的可见区域，notifyDataSetInvalidated()方法用于通知ListView重绘控件。
DataSetObservable承载这被观察者的职责，查看DataSetObservable源码：

public class DataSetObservable extends Observable<DataSetObserver> {/*** 同步操作，通知观察者（这里是ListView）*/public void notifyChanged() {synchronized(mObservers) {/*** 遍历观察者，并通知*/for (int i = mObservers.size() - 1; i >= 0; i--) {mObservers.get(i).onChanged();}}}/*** 同步操作，通知观察者（这里是ListView）*/public void notifyInvalidated() {synchronized (mObservers) {/*** 遍历观察者，并通知*/for (int i = mObservers.size() - 1; i >= 0; i--) {mObservers.get(i).onInvalidated();}}}
}

DataSetObservable内部实现了通知观察者(ListView)的方法，并继承自Observable泛型类，我们继续看Observable的源码，其实到这里大家应该能知道Observable类具体做了哪些操作，一定提供了对观察者的注册和取消注册操作，这里继承Observable泛型类时指定了具体的观察者类型是DataSetObserver，这里先提下DataSetObserver 这个观察者是在ListView某个父类中定义，其实也就很好的说明了ListView是观察者，观察实现了BaseAdapter类中的数据变化，一旦数据产生变化，通过BaseAdapter的notifyChanged()方法通知ListView的重绘。

Observable源码：

public abstract class Observable<T> {/*** 用于保存观察者的列表*/protected final ArrayList<T> mObservers = new ArrayList<T>();/*** 添加注册一个观察者到观察者列表中。*/public void registerObserver(T observer) {if (observer == null) {throw new IllegalArgumentException("The observer is null.");}synchronized(mObservers) {if (mObservers.contains(observer)) {throw new IllegalStateException("Observer " + observer + " is already registered.");}mObservers.add(observer);}}/*** 从列表中移除（取消注册）观察者。*/public void unregisterObserver(T observer) {if (observer == null) {throw new IllegalArgumentException("The observer is null.");}synchronized(mObservers) {int index = mObservers.indexOf(observer);if (index == -1) {throw new IllegalStateException("Observer " + observer + " was not registered.");}mObservers.remove(index);}}/*** 情况所有观察者*/public void unregisterAll() {synchronized(mObservers) {mObservers.clear();}}
}

> Observable内部提供了一个用于保存观察者的列表，并提供了registerObserver(observer)方法用于注册观察到列表中，unregisterObserver(observer)方法用于从观察者列表移除一个观察者，以及unregisterAll()方法清空所有观察者。

到这里整个被观察者（BaseAdatper）已经分析完毕，这里总结一些知识点：

BaseAdapter内部绑定了一个被观察者的数据集的类（DataSetObservable）。
DataSetObservable内部实现了两个通知观察者的方法，分别是notifyChanged()和notifyInvalidated()方法。
DataSetObservable继承自Observable泛型类，具体观察者对象是DataSetObserver(ListView内部实现类)。
DataSetObservable（被观察者）提供了观察者的注册（存放在列表中）方法、取消注册（从列表中移除）以及清空所有观察者。

观察者(ListView)

在给ListView添加适配器时，会调用ListView的setAdapter(adapter)方法，接下来从ListView的setAdater(adapter)方法的具体实现进行深入：

@Override
public void setAdapter(ListAdapter adapter) {/*** （1）第一次为ListView设置适配器时，如果已经存在观察者，就将它移除。*/if (mAdapter != null && mDataSetObserver != null) {mAdapter.unregisterDataSetObserver(mDataSetObserver);}resetList();mRecycler.clear();if (mHeaderViewInfos.size() > 0|| mFooterViewInfos.size() > 0) {mAdapter = wrapHeaderListAdapterInternal(mHeaderViewInfos, mFooterViewInfos, adapter);} else {mAdapter = adapter;}mOldSelectedPosition = INVALID_POSITION;mOldSelectedRowId = INVALID_ROW_ID;super.setAdapter(adapter);if (mAdapter != null) {mAreAllItemsSelectable = mAdapter.areAllItemsEnabled();mOldItemCount = mItemCount;mItemCount = mAdapter.getCount();checkFocus();/*** （2）创建观察者。*/mDataSetObserver = new AdapterDataSetObserver();/*** （3）将观察者注册到被观察者中。*/mAdapter.registerDataSetObserver(mDataSetObserver);mRecycler.setViewTypeCount(mAdapter.getViewTypeCount());int position;if (mStackFromBottom) {position = lookForSelectablePosition(mItemCount - 1, false);} else {position = lookForSelectablePosition(0, true);}setSelectedPositionInt(position);setNextSelectedPositionInt(position);if (mItemCount == 0) {// Nothing selectedcheckSelectionChanged();}} else {mAreAllItemsSelectable = true;checkFocus();// Nothing selectedcheckSelectionChanged();}requestLayout();
}

在setAdapter一开始就会去判断观察者是否存在，如果已经存在就会取消注册，在（2）中，会创建观察者，并在（3）中添加到被观察者中，AdapterDataSetObserver定义在ListView父类中。
AbsListView内部类AdapterDataSetObserver：

class AdapterDataSetObserver extends AdapterView<ListAdapter>.AdapterDataSetObserver {@Overridepublic void onChanged() {super.onChanged();if (mFastScroll != null) {mFastScroll.onSectionsChanged();}}@Overridepublic void onInvalidated() {super.onInvalidated();if (mFastScroll != null) {mFastScroll.onSectionsChanged();}}
}

回到BaseAdapter中，在调用BaseAdapter的notifyChanged方法时会执行继承自Observable 泛型类的DataSetObservable中的notifyChanged()方法，在这个方法中去遍历父类中的观察者列表，并调用它们的onChanged()和onInvalidated()方法，在上面分析被观察者（BaseAdapter）时，已经知道了观察者的实例类是DataSetObserver，而AbsListView内部类AdapterDataSetObserver继承自 AdapterView内部类AdapterDataSetObserver。
AdapterView内部类AdapterDataSetObserver：

class AdapterDataSetObserver extends DataSetObserver {private Parcelable mInstanceState = null;@Overridepublic 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();}@Overridepublic void onInvalidated() {mDataChanged = true;if (AdapterView.this.getAdapter().hasStableIds()) {// Remember the current state for the case where our hosting activity is being// stopped and later restartedmInstanceState = AdapterView.this.onSaveInstanceState();}// Data is invalid so we should reset our statemOldItemCount = mItemCount;mItemCount = 0;mSelectedPosition = INVALID_POSITION;mSelectedRowId = INVALID_ROW_ID;mNextSelectedPosition = INVALID_POSITION;mNextSelectedRowId = INVALID_ROW_ID;mNeedSync = false;checkFocus();requestLayout();}public void clearSavedState() {mInstanceState = null;}
}

由于AbsListView内部类AdapterDataSetObserver重写了 AdapterView内部类AdapterDataSetObserver的onChanged()和onInvalidated()方法。也就是说BaseAdapter的notifyChanged最终执行到ListView的父类AbsListView的内部类AdapterDataSetObserver中的onChanged()和onInvalidated()方法，查看这两个方法可以看出它们调用了父类的onChanged()和onInvalidated()方法，可以看出ListView重绘的具体实现是在AdapterView内部类AdapterDataSetObserver类中实现的，在onChanged()和onInvalidated()方法中最终调用requestLayout()方法进行ListView、GridView等AdapterView组件的重新布局。

到这里整个观察者（ListView）已经分析完毕，这里总结一些知识点：

通过给setAdapter(adapter)方法进行观察者的注册。
被观察者通过notifyChanged()方法通知观察者（AbsListView内部类 AdapterDataSetObserver中的 onChanged()和onInvalidated()方法）进行处理。
AdapterDataSetObserver继承自AdapterView内部类AdapterDataSetObserver，并交由它来进行AdapterView组件的重新布局。