iOS设计模式(01):观察者

什么是观察者模式
什么是观察者模式？你曾经订阅过报纸吗？在订阅报纸的时候，你不用去任何地方，只需要将你的个人地址信息以及订阅信息告诉出版社，出版社就知道如何将相关报纸传递给你。这种模式的第二个名称叫做发布/订阅模式。

在GoF中是这样描述观察者模式的——观察者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上发生变化时，会通知所有观察者对象，使它们能够自动更新自己。

观察者模式的的思想非常简单，Subject（主题）允许别的对象——观察者（这些对象实现了观察者接口）对这个Subject的改变进行订阅和取 消订阅。当Subject发生了变化——那么Subject会将这个变化发送给所有的观察者，观察者就能对Subject的变化做出更新。在这 里，Subject是报纸的出版社，而观察者则是订阅报纸的我和你，当Subject发生变化——有新的报纸，会做出通知——将报纸发送给所有的订阅者。

什么时候使用观察者模式？
当你需要将改变通知所有的对象时，而你又不知道这些对象的具体类型，此时就可以使用观察者模式。 改变发生在同一个对象中，并在别的地方需要将相关的状态进行更新。

iOS中观察者模式的实现方法
在iOS中观察者模式的实现有三种方法：Notification、KVO以及标准方法。
 

1.Notification
Notification - NotificationCenter机制使用了操作系统的功能。通过NSNotificationCenter可以让对象之间进行进行通讯，这些对象相 互间可以不认识。当你用一个并行的流来推送通知，或者刷新数据库，并希望在界面中能够看到时，这非常有用。

NotificationCenter发布消息的方法如下所示：

1.NSNotification  * broadcastMessage = [ NSNotification  notificationWithName: AnyNotification  object: Self ];
2.NSNotificationCenter  * notificationCenter = [ NSNotificationCenter  defaultCenter];
3.[NotificationCenter postNotification: broadCastMessage];

上面的代码中，创建了一个NSNotification类型的对象，并指定名称为”broadcastMessage”，然后通过notificationCenter来发布这个消息。

要订阅感兴趣的对象中的相关事件，可以按照如下方法进行：

1.NSNotificationCenter  * notificationCenter = [ NSNotificationCenter  defaultCenter];
2.[NotificationCenter addObserver: Self  selector: @ selector (update:) name: AnyNotification  object: nil ];

如上代码所示：订阅了一个事件，并通过@selector指定了一个方法。

1.// 收到通知中心发来的通知
2.-(void)update:(NSNotification *) notification
3.{
4.    if ([[notification name] isEqualToString:AnyNotification])
5.        NSLog (@"成功收到通知中心发来的名为%@的通知", AnyNotification);
6.}

下面是运行上面代码，在控制台输出的内容：

1.2013-05-05 23:43:15.570 ObserverPattern[1738:c07] 成功收到通知中心发来的名为broadcastMessage的通知

2.KVO
通过KVO，某个对象中的特定属性发生了改变，别的对象可以获得通知。苹果官方文档对KVO有了很好的解释：Key-Value Observing Programming Guide。下面两种方法都可以改变对象中属性的值：

1.kvoSubj.changeableProperty = @"新的一个值";
2.
3.[kvoSubj setValue:@"新的一个值" forKey:@"changeableProperty"];

上面这种值改变的灵活性可以让我们对键值进行观察。

下面是新建的一个类KVOSubject，这个类中有一个属性changeableProperty：

1.@interface KVOSubject : NSObject
2.
3.@property (nonatomic, strong) NSString *changeableProperty;
4.
5.@end
6.
7.@implementation KVOSubject
8.
9.@end

接着新建了另外一个类KVOObserver，通过该类可以监听changeableProperty属性值的改变。

1.@interface KVOObserver : NSObject
2.@end
3.
4.@implementation KVOObserver
5.
6.-(void) observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary *)change context:(void *)context
7.{   
8.NSLog(@"KVO:值发生了改变");
9.}
10.
11..@end

如上代码所示，KVOObserver类只有一个方法observeValueForKeyPath。当changeableProperty属性值的改变时，这个方法会被调用。下面是测试的代码：

1.- (IBAction)btnKVOObservationTest:(id)sender {   
2.KVOSubject *kvoSubj = [[KVOSubject alloc] init];   
3.KVOObserver *kvoObserver = [[KVOObserver alloc] init];
4.    
5.[kvoSubj addObserver:kvoObserver forKeyPath:@"changeableProperty"                 6.options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];
7.    
8.kvoSubj.changeableProperty = @"新的一个值";
9.   
10.[kvoSubj setValue:@"新的一个值" forKey:@"changeableProperty"];
11.    
12.[kvoSubj removeObserver:kvoObserver forKeyPath:@"changeableProperty"];

13.}

执行上面的代码，可以看到控制台输出如下结果：

1.2013-05-05 23:10:20.789 ObserverPattern[1358:c07] KVO:值发生了改变
2.2013-05-05 23:10:20.790 ObserverPattern[1358:c07] KVO:值发生了改变标准方法

3.标准方法

先来看看Gof中对观察者模式定义的结构图：

 

标准方法的实现是这样的：Subject（主题）知道所有的观察者，但是不知道它们的类型。下面我们就从创建Subject和Observer（观察者）的协议（protocol）开始。

1.@protocol StandardObserver
2.-(void) valueChanged:(NSString *)valueName newValue:(NSString *) newValue;
3.@end
4.
5.@protocol StandardSubject
6.-(void) addObserver:(id) observer;
7.-(void) removeObserver:(id) observer;
8.-(void) notifyObjects;
9.@end

下面，我们来创建一个Subject的implementation （实现）
1.@interface StandardSubjectImplementation : NSObject
2.{
3.    @private NSString *_valueName;
4.    @private NSString *_newValue;
5.}
6.@property (nonatomic, strong) NSMutableSet *observerCollection;
7.-(void)changeValue:(NSString *)valueName andValue:(NSString *) newValue;
8.@end
9.
10.@implementation StandardSubjectImplementation
11.
12.-(NSMutableSet *) observerCollection
13.{
14.    if (_observerCollection == nil)
15.        _observerCollection = [[NSMutableSet alloc] init];
16.
17.    return _observerCollection;
18.}
19.
20.-(void) addObserver:(id)observer
21.{
22.    [self.observerCollection addObject:observer];
23.}
24.
25.-(void) removeObserver:(id)observer
26.{
27.    [self.observerCollection removeObject:observer];
28.}
29.
30.-(void) notifyObjects
31.{
32.    for (id observer in self.observerCollection) {
33.        [observer valueChanged: _valueName newValue:_newValue];
34.    }
35.}
36.
37.-(void)changeValue:(NSString *)valueName andValue:(NSString *) newValue
38.{
39.    _newValue = newValue;
40.    _valueName = valueName;
41.    [self notifyObjects];
42.}
43.@end

接下来是Observer的implementation （实现）：

8.}
9.@end
10.
11.@interface OtherSubscriber : NSObject
12.
13.@end
14.
15.@implementation OtherSubscriber
16.
17.-(void) valueChanged:(NSString *)valueName newValue:(NSString *)newValue
18.{
19.    NSLog(@"OtherSubscriber输出: 值 %@ 已变为 %@", valueName, newValue);
20.}
21.@end

下面是演示的代码：
1.StandardSubjectImplementation * subj = [[StandardSubjectImplementation alloc] init];
2.SomeSubscriber * someSubscriber = [[SomeSubscriber alloc] init];
3.OtherSubscriber * otherSubscriber = [[OtherSubscriber alloc] init];
4.
5.[Subj addObserver: someSubscriber];
6.[Subj addObserver: otherSubscriber];
7.
8.[subj changeValue:@"version" andValue:@"1.0.0"];

上面代码运行的log如下所示：
1.2013-05-05 23:19:04.662 ObserverPattern[1459:c07] OtherSubscriber输出: 值 version 已变为 1.0.0
2.2013-05-05 23:19:04.664 ObserverPattern[1459:c07] SomeSubscriber输出: 值 version 已变为 1.0.0