上周我們跟隨南昌APP開發(fā)制作公司--百恒網(wǎng)絡一起學習了ios設計模式之常用模式和委托模式，今天我們繼續(xù)來學習ios設計模式之觀察者模式。

觀察者(Observer)模式也叫發(fā)布/訂閱(Publish/Subscribe)模式，是 MVC( 模型-視圖-控制器)模式的重要組成部分。

3.1 問題提出

天氣一直是英國人喜歡討論的話題，而最近幾年天氣也成為中國人非常關注的話題。我會根據(jù)天氣預報決定是坐地鐵還是開車上班，也會根據(jù)天氣預報決定明天穿哪件衣服。于是在移動公司為我的手機定制了天氣預報短信通知服務，它的工作模型如圖所示。

定制天氣預報短信通知服務

每天氣象局將天氣預報信息投送給移動運營商，移動運營商的短信中心負責把天氣預報發(fā)送給定制過這項服務的手機。

在軟件系統(tǒng)中，一個對象狀態(tài)的改變也會連帶影響其他很多對象的狀態(tài)發(fā)生改變。能夠?qū)崿F(xiàn)這一需求的設計方案有很多，但能夠做到復用性強且對象之間匿名通信的，觀察者模式是其中最為適合的一個。

3.2 實現(xiàn)原理

觀察者模式的類圖如圖所示。 它有4個角色，具體如下所示。

抽象主題( Subject )。抽象主題是一個協(xié)議，它是一個觀察者集合容器，定義了添加觀察者( attach )方法、移除觀察者( detach )方法和為所有觀察者發(fā)送通知的方法( notifyObserver )。

抽象觀察者( Observer )。抽象觀察者也是一個協(xié)議，它有一個更新( update )方法。

具體觀察者( ConcreteObserver )。 Observer 協(xié)議的具體實現(xiàn)。

具體主題( ConcreteSubject )。 Subject 協(xié)議的具體實現(xiàn)。

引入 Subject 和 Observer 這兩個協(xié)議后，不僅提高了系統(tǒng)的可復用性，還降低了耦合度。觀察者模式還可以有其他變形，若要深入了解，可以參考GoF。

觀察者模式的類圖(上圖為Swift版，下圖為Objective-C版)

3.3 通知機制和 KVO 機制

在Cocoa Touch框架中，觀察者模式的具體應用有兩個——通知(notification)機制和KVO(Key-ValueObserving)機制，下面簡要介紹這兩種機制。

1. 通知機制

通知機制與委托機制不同的是，前者是“一對多”的對象之間的通信，后者是“一對一”的對象之間的通信。

說明：在iOS中，通知一詞多次出現(xiàn)過，歸納一下主要有廣播通知(broadcast notification)、本地通知(localnotification)和推送通知(push notification)，本節(jié)介紹的是廣播通知。事實上，除了名字相似，廣播通知與其他兩個通知完全不同：廣播通知是Cocoa Touch框架中實現(xiàn)觀察者模式的一種機制，它可以在一個應用內(nèi)部的多個對象之間發(fā)送消息;本地通知和推送通知中的“通知”是給用戶一種“提示”，它的“提示”方式有警告對話框、發(fā)出聲音、振動和在應用圖標上顯示數(shù)字等。 在計劃時間達到時，本地通知由本地iOS發(fā)出。推送通知由第三方程序發(fā)送給蘋果的遠程服務器，再由遠程服務器推送給iOS的特定應用。

如圖所示，在通知機制中對某個通知感興趣的所有對象都可以成為接收者。首先，這些對象需要向通知中心( NSNotificationCenter )發(fā)出addObserver:selector:name:object: 消息進行注冊，在投送對象投送通知給通知中心時，通知中心就會把通知廣播給注冊過的接收者。所有的接收者都不知道通知是誰投送的，更不關心它的細節(jié)。

投送對象與接收者是一對多的關系。接收者如果對通知不再關注，會給通知中心發(fā)出 removeObserver:name:object:消息解除注冊，以后不再接收通知。

通知機制圖

下面我們介紹一下通知機制的使用過程。這里我們將7.1節(jié)的模態(tài)視圖案例重新設計一下，圖8-15所示，在注冊視圖點擊Save按鈕返回到登錄視圖時，把數(shù)據(jù)回傳給登錄視圖。

模態(tài)視圖案例

登錄視圖控制器 ViewController 作為通知的接收者，注冊視圖控制器 RegisterViewController 作為通知投送對象，如圖所示。

通知機制圖

在ViewController視圖控制器中，注冊通知接收者的代碼如下：

NSNotificationCenter 是單例模式，創(chuàng)建和獲得共享實例的方法是 defaultCenter ， NSNotificationCenter 的addObserver:selector:name:object:方法能夠 注冊通知。當接收到 AppWillTerminateNotification 通知時，就會調(diào)用handleTerminate: 方法。

解除注冊代碼也類似，通過 NSNotificationCenter 發(fā)出 removeObserver 消息實現(xiàn)。對于視圖控制器，也可以在didReceiveMemoryWarning 方法中發(fā)出消息，具體代碼如下：

ViewController中接收通知的方法是 registerCompletion: ，其代碼如下：

這個方法可以接收一個 NSNotification類型 的參數(shù)。NSNotification 類中有3個重要的屬性： name 、 object 和userInfo ，這3個屬性與通知中心投送方法中的參數(shù)有一定的對應關系，如圖所示。

NSNotification 類和通知中心中投送方法參數(shù)的關系

其中 name 是通知的名字， object 是投送通知時傳遞過來的對象， userInfo 是投送通知時定義的字典對象，可借助于該參數(shù)傳遞數(shù)據(jù)。

在 RegisterViewController 視圖控制器中，投送通知的代碼如下：

NSNotificationCenter 的投送方法除了代碼中所示外，還有另外兩個重載方法：

它們可以投送不帶 userInfo 參數(shù)的通知，我們可以根據(jù)需要進行選擇。還要注意的是， object 參數(shù)未必是 self對象，我們可以根據(jù)需要傳遞一個對象，如果接收者不需要，可以將其設為 nil 。

當我們運行代碼，從注冊視圖進入登錄視圖后，會在日志中輸出回傳回來的 username 參數(shù)。

Cocoa和Cocoa Touch框架都提供一些通知，由系統(tǒng)自動投送。現(xiàn)在修改 ViewController 類添加系統(tǒng)通知：

在 viewDidLoad 方法中，第①~②行代碼是系統(tǒng)注冊通知 UIApplicationDidEnterBackgroundNotification (進入到后臺通知)和：

UIApplicationWillEnterForegroundNotification (回到前臺通知)。第③~④行代碼是接收通知后的事件處理。

提示 在iOS設備上可以按Home鍵進入后臺，快速按兩次Home鍵可以打開最近使用應用列表，點擊應用可以使該應用重新回到前臺。另外，在Xcode模擬器中沒有Home鍵，點擊Home鍵的操作可以通過組合鍵command+shift+H完成。

除了應用生命周期的不同階段有不同的通知外，很多控件也會在某些事件發(fā)生時投送通知，例如UITextField控件。在編輯過程的不同階段，UITextField控件會分別發(fā)出如下通知：UITextFieldTextDidBeginEditingNotification 、 UITextFieldTextDidChangeNotification 和 UITextFieldTextDidEndEditingNotification 。

2. KVO機制

KVO不像通知機制那樣通過一個通知中心通知所有觀察者對象，而是在對象屬性變化時通知會被直接發(fā)送給觀察者對象。圖為KVO機制解析圖。

可以看到，屬性發(fā)生變化的對象需要發(fā)出消息 addObserver:forKeyPath:options:context: 給注冊觀察者，使觀察者關注它的某個屬性的變化。當對象屬性變化時，觀察者就會接收到通知，觀察者需要重寫方法 observeValueForKeyPath:ofObject:change:context: 以響應屬性的變化。

KVO機制圖

下面我們來看一個實際的案例。我們使用KVO機制來監(jiān)視應用程序的狀態(tài)變化。應用程序委托對象

AppDelegate 的 appStatus 屬性是要觀察的屬性。 AppDelegate 的代碼如下：

上述代碼中第①行的 appStatus 屬性是需要觀察的屬性，在Swift版中它的定義上必須要加 dynamic，以表示該屬性是在運行時動態(tài)派發(fā)的。第②行代碼用于定義觀察者AppStatusObserver ， AppStatusObserver 是我們的自定義類，它負責觀察 appStatus 屬性的變化。第③行代碼用于創(chuàng)建 AppStatusObserver 對象。

第④行代碼是關鍵，addObserver:forKeyPath:options:context: 語句告訴觀察者( AppStatusObserver )開始觀察 AppDelegate 的 appStatus 屬性變化，其中參數(shù) addObserver 是觀察者對象; forKeyPath 是被關注對象的屬性;options 是為屬性變化設置的選項，本例中 New 和 Old 表示把屬性新舊兩個值都傳遞給觀察者，這些值是NSKeyValueObservingOptions 類型的成員; context 參數(shù)是上下文內(nèi)容，它的類型是C語言形式的任何指針類型，

Swift版表示為 UnsafeMutablePointer ，Objective-C版本表示為 void * 。

觀察者 AppStatusObserver 的代碼如下：

因為 NSObject 類實現(xiàn)了 NSKeyValueObserving 協(xié)議，所以只需聲明 AppStatusObserver 繼承了 NSObject 類，而無需實現(xiàn) NSKeyValueObserving 協(xié)議。

observeValueForKeyPath:ofObject:change:context: 方法的 observeValueForKeyPath 參數(shù)是被關注的屬性。

ofObject 是被關注的對象， change 是字典類型，包含了屬性變化的內(nèi)容，這些內(nèi)容與注冊時屬性變化設置的選項( options 參數(shù))有關。 context 是注冊時傳遞的上下文內(nèi)容。

第一次運行程序到界面時，會有兩個狀態(tài)的變化，日志結(jié)果如下：

如果將應用退到后臺，然后再回到前臺，日志結(jié)果如下：

關于應用程序狀態(tài)變化相關的內(nèi)容，這里不再解釋。

本文僅限內(nèi)部技術人員學習交流,不得作于其他商業(yè)用途.希望此文對廣大技人員有所幫助。文章出自:南昌APP開發(fā)制作公司--百恒網(wǎng)絡：http://www.www16568.cn