Android源碼學習之觀察者模式應用及優點介紹

觀察者模式定義：
Define a one-to-many dependency between objects so that when one object changes state, all its dependents aer notified and updated automatically.
定義對象間一種一對多的依賴關系，使得當一個對象改變狀態，則所有依賴於它的對象都會得到通知並被自動更新。
 
如上圖所示（截取自《Head First Design Patterns》一書），主要包括四個部分：
1. Subject被觀察者。是一個接口或者是抽象類，定義被觀察者必須實現的職責，它必須能偶動態地增加、取消觀察者，管理觀察者並通知觀察者。
2. Observer觀察者。觀察者接收到消息後，即進行update更新操作，對接收到的信息進行處理。
3. ConcreteSubject具體的被觀察者。定義被觀察者自己的業務邏輯，同時定義對哪些事件進行通知。
4. ConcreteObserver具體觀察者。每個觀察者在接收到信息後處理的方式不同，各個觀察者有自己的處理邏輯。
觀察者模式有什麼優點呢：
觀察者和被觀察者之間是抽象耦合的，不管是增加觀察者還是被觀察者都非常容易擴展。
根據單一職責原則，每個類的職責是單一的，那麼怎麼把各個單一的職責串聯成真實的復雜的邏輯關系呢，觀察者模式可以起到橋梁作用。
觀察者模式是松耦合的典型。
在Android源碼中，其中一個經典的使用到觀察者模式的就是Android控件的事件監聽模型。
一、下面簡要說明Android交互事件傳輸的設計原理和特征：
交互事件，是指當用戶通過按鍵、觸摸、滑動等操作與應用進行交互時觸發的相關事件。通過Android控件樹可知，交互事件是沿著控件樹自頂向下傳播的。其中Android控件樹簡要圖如下所示：
 
當位於控件樹上層的父控件收到交互事件後，會先行判定該事件的目標控件對象，如果該事件正是自己所需要的，則會截獲事件進行處理，否則就嘗試將事件向下分發給對應的子控件，並對推的逐級向下傳播事件，直至該事件被處理或者忽略。

Android在View類中定義了一系列命名為View.On***的事件函數用來接收和處理各類交互事件，如通過View.OnKeyDown函數可以接收到用戶的按鍵操作等。每個派生自View類的子控件都可以通過重載這些事件函數，來處理該控件所需的事件。

例如，如果一個控件需要處理用戶按返回鍵的操作，則可以通過重載View.onKeyDown函數來實現：
代碼如下：

/*
* @see android.app.Activity#onKeyDown(int, android.view.KeyEvent)
*/
@Override
public boolean onKeyDown(int keyCode, KeyEvent event) {
// 監聽和處理返回操作
if(keyCode == KeyEvent.KEYCODE_BACK) {
doSomething();
return true;
}
return false;
}

事件函數的返回值是控制事件傳播的重要手段。如果事件函數返回true，則說明該控件已經接收並完成了該事件的處理，無須將該事件進一步傳遞；反之，如果事件函數返回false，則說明該控件對象未能處理該事件（或雖然做過處理，但仍需要進一步處理），需要繼續傳遞以尋找能夠處理它的控件對象。

對於容器控件ViewGroup來說，它的一個職責就是將交互事件傳播到其子控件中。針對不同的事件，ViewGroup可以選擇不同的傳播方式。如，如果是觸摸事件，ViewGroup對象需要判定該事件發生的區域位於哪個子控件上，從而將該事件分配給該子控件進行處理。但通過繼承的方式來進行事件處理並不夠靈活，會導致系統中出現大量的子控件類型，並且各個控件的復用性都較差。因此采用“組合”來代替“繼承”。基於此思想，View類中提供了一系列配套的事件監聽函數供開發者處理對應事件，這就有了使用觀察者模式來完成Android控件的事件監聽模型。開發者可以構造外部觀察者對象與控件對象的事件監聽接口綁定，獲取事件消息。
還是以上面的按鍵事件為例，通過監聽者進行處理的實現如下所示：
代碼如下：

final View.OnKeyListener listener = new OnKeyListener() {
@Override
public boolean onKey(View v, int keyCode, KeyEvent event) {
// 處理返回鍵事件
if(keyCode == KeyEvent.KEYCODE_BACK) {
doSomething();
return true;
}
return false;
}
};
。。。
mUISetButton = (Button) findViewById(R.id.setValue);
// 將按鈕與監聽對象綁定
mUISetButton.setOnKeyListener(listener);

通過利用外部對象來處理交互事件，其耦合性低，使每個類控件都具有更好的可復用度，無須為了處理事件而構造新的控件。
二、現在開始看看源代碼是怎麼進行組織使用“觀察者模式”的
1. 看View類源代碼中的OnKeyListener接口：
代碼如下：

/**
* Interface definition for a callback to be invoked when a key event is
* dispatched to this view. The callback will be invoked before the key
* event is given to the view.
*/
public interface OnKeyListener {
/**
* Called when a key is dispatched to a view. This allows listeners to
* get a chance to respond before the target view.
*
* @param v The view the key has been dispatched to.
* @param keyCode The code for the physical key that was pressed
* @param event The KeyEvent object containing full information about
* the event.
* @return True if the listener has consumed the event, false otherwise.
*/
boolean onKey(View v, int keyCode, KeyEvent event);
}

2. 再看View類定義了私有成員mOnKeyListener（通過組合的方式）：
private OnKeyListener mOnKeyListener;
3. 注冊listener
代碼如下：

/**
* Register a callback to be invoked when a key is pressed in this view.
* @param l the key listener to attach to this view
*/
public void setOnKeyListener(OnKeyListener l) {
mOnKeyListener = l;
}

4. 剩下的就交給開發者自己構造外部觀察者對象與該按鍵的事件接口進行綁定，獲取事件消息。
最後讓我們記住支撐“觀察者模式”的設計原則： Strive for loosely coupled designs between objects that interact.