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

觀察者(Observer)模式也叫發布/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。我會根據天氣預報決定是坐地鐵還是開車上班，也會根據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送給定制過這項服務的手機。

在軟件系統中，一個對象狀態的改變也會連帶影響其他很多對象的狀態發生改變。能夠實現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送通知的方法( notifyObserver )。

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

具體觀察者( ConcreteObserver )。 Observer 協議的具體實現。

具體主題( ConcreteSubject )。 Subject 協議的具體實現。

引入 Subject 和 Observer 這兩個協議后，不僅提高了系統的可復用性，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框架中實現觀察者模式的一種機制，它可以在一個應用內部的多個對象之間發送消息;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、發出聲音、振動和在應用圖標上顯示數字等。 在計劃時間達到時，本地通知由本地iOS發出。推送通知由第三方程序發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。

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節的模態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，把數據回傳給登錄視圖。

模態視圖案例

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，就會調用handleTerminate: 方法。

解除注冊代碼也類似，通過 NSNotificationCenter 發出 removeObserver 消息實現。對于視圖控制器，也可以在didReceiveMemoryWarning 方法中發出消息，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。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，可借助于該參數傳遞數據。

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 參數的通知，我們可以根據需要進行選擇。還要注意的是， object 參數未必是 self對象，我們可以根據需要傳遞一個對象，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。

Cocoa和Cocoa Touch框架都提供一些通知，由系統自動投送。現在修改 ViewController 類添加系統通知：

在 viewDidLoad 方法中，第①~②行代碼是系統注冊通知 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送給觀察者對象。圖為KVO機制解析圖。

可以看到，屬性發生變化的對象需要發出消息 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機制來監視應用程序的狀態變化。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派發的。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 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 參數是上下文內容，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 類實現了 NSKeyValueObserving 協議，所以只需聲明 AppStatusObserver 繼承了 NSObject 類，而無需實現 NSKeyValueObserving 協議。

observeValueForKeyPath:ofObject:change:context: 方法的 observeValueForKeyPath 參數是被關注的屬性。

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

第一次運行程序到界面時，會有兩個狀態的變化，日志結果如下：

如果將應用退到后臺，然后再回到前臺，日志結果如下：

關于應用程序狀態變化相關的內容，這里不再解釋。

本文僅限內部技術人員學習交流,不得作于其他商業用途.希望此文對廣大技人員有所幫助。文章出自:南昌APP開發制作公司--百恒網絡：http://www.dgscpc.com