Android学习 ContentProvider数据更新与Observer模式
一 Observer模式
意图：
定义对象之间一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被更新。
依赖（Dependents）、发布-订阅（Publish-Subscribe）。处理一对多情况下对象之间的依赖关系。
对象之间必然会存在依赖关系或者依赖关系会处于变动之中，如何解决依赖关系使他们之间的耦合性达到最小。
适用性：
l 当一个抽象模型有两个方面，其中一个方面依赖于另一个方面。将二者封装在独立的对象以使他们各自独立的改变和复用；
l 当一个对象的改变需要同时改变其他对象，而不知道具体有多少对象有待改变。
l 当一个对象必须通知其他对象，而它又不能假定其他对象是谁。
结构：
理解：
Subject维护对象的状态，当状态改变需要立即通知Observer更新状态与Subject保持状态的一致；
使对象状态维护者Subject并不需要去关心有哪些Observer关注或者依赖于所维护的对象，而专心负责维护对象；
同时如果某客户需要对某Subject所维护的对象感兴趣，可以通过对此Subject注册一个Observer来监听此对象的变化；
不需要监听的时候也可以注销掉监听；实现动态的关注对象状态的变化。
Subject维护的对象状态谁会去改变呢？书上提到是某Observer去改变，但也不一定如此；
Subject维护某一对象，对象的具体如何改变可以和Subject是没有关系，仅仅是知道对象状态改变了，
需要通知其他对象；对象状态的改变是有很多层次或者方式进行，不限于由Observer来改变。
更新由谁来触发呢？一是可以谁改变对象的状态谁来触发更新，这样各Observer状态的可以得到立即更新，
而且不需要客户端去负责更新，属于自动进行更新，但是每一次的对象状态变化都会执行更新，然而往往对象状态变化
是多个连续性的变化或者好几个变化间隔非常短，造成更新次数过多又非必要性的，降低效率；
二是由客户端负责更新，就可以控制何时进行更新最合适，避免整个状态变化中进行更新，而是整个连续性状态改变完成之后
一次性更新，但是此举将更新责任交给客户端，往往造成遗漏等不确定的缺陷。
对象状态变化怎么传递？一是在执行更新Update时，将对象以参数的形式传递给Observer一步到位——推模型，
对象的类型如何？（Subject\State\…），提供太多数据和细节可能造成某些缺陷，而且提供这些数据并不总是需要；
二是提供接口供Observer访问获取状态或者变化细节——拉模型，这样造成双向的通信形式，且不能确定提供什么样信息合适，
依赖性太强耦合性高；三是通过其它方式渠道，主动的去查询获取对象的状态；所以这三种方式都有其优缺点，
对象状态变化会有多种情况，如何传递状态变化的信息，可能需要具体问题具体分析解决。
对象变化了，会触发Subject的更新通知函数执行，完全不用关心谁关注此变化，有多少对象关注此变化；
而且都是通过抽象类实现，可以完全针对此接口进行编程，依赖于抽象而不是实现，降低Subject和Observer之间的耦合性。
所以Subject可以不知道有何Observer和多少Observer的存在，Observer需要知道Subject的存在。
二 Android中信息列表数据更新流程
在信息列表信息数据的变化需要及时反馈到界面上来，数据的存储是以SQLite数据库存储，
以ContentProvider形式访问；数据变化时是如何更新的呢？
看一下面这个图：
看到信息部分数据变化更新实现是在CursorAdapter中；
——>ContentObserver监听到数据变化消息之后;
——>通知CursorAdapter数据内容有变化；
——>通知信息相关的类进行数据更新重新进行查询；
ContentObserver从名称看得出来这是一个Observer模式的应用；
那么ContentObserver是如何实现监听有数据变化的呢？
ContentObserver在CursorAdapter中，肯定是CursorAdapter有关系，需要搞清楚ContentObserver与CursorAdapter之间的关系。
下面学习一下CursorAdapter中ContentObserver监听数据变化的流程；
三 Android中CursorAdapter的ContentObserver监听数据变化流程
要搞清楚ContentObserver与CursorAdapter之间的关系，以及CursorAdapter与AbstractCursor之间更深层次之间的关系，
才能弄清楚谁是Subject，如何注册的Observer，在数据变化时，Subject是如何通知到Observer的。
下面将采用倒推的方式一步一步的学习：
1 CursorAdapter中ContentObserver的注册到AbstractCursor过程
ContentObserver（抽象类）就是用来接收数据变化时的观察者，能进行异步派发派发接收到变化的通知。
public abstract class ContentObserver {
private Transport mTransport;
Handler mHandler;
public ContentObserver(Handler handler) {}
public IContentObserver getContentObserver() {}
//需要重写onChange
public void onChange(boolean selfChange) {}
public final void dispatchChange(boolean selfChange) {}
}
在CursorAdapter初始化时：
void init(Context context, Cursor c, boolean autoRequery) {
// ChangeObserver 继承 ContentObserver
mChangeObserver = new ChangeObserver();
//交给Cursor注册Observer
c.registerContentObserver(mChangeObserver);
}
Cursor中注册Observer过程：
Cursor是一个接口真正干活的是它实现者AbstractCursor
看下AbstractCursor 的registerContentObserver：
void registerContentObserver(ContentObserver observer) {
mContentObservable.registerObserver(observer);
}
ContentObservable又是什么呢？以及ContentObserver是怎么样一个类呢？
ContentObservable和前面ContentObserver不同：
ContentObservable类：
public class ContentObservable extends Observable<ContentObserver> {
public void registerObserver(ContentObserver observer) {}
public void dispatchChange(boolean selfChange) {}
public void notifyChange(boolean selfChange) {}
}
public abstract class Observable<T> {
protected final ArrayList<T> mObservers = new ArrayList<T>();
public void registerObserver(T observer) {}
public void unregisterObserver(T observer) {}
public void unregisterAll() {
}
所以ContentObservable就是专门用来注册ContentObserver，负责管理AbstractCursor作为Subject时接收注册Observer的，
而AbstractCursor此处就是Subject；
Observer——》ChangeObserver（CursorAdapter内部类）
Subject ——》AbstractCursor（成员ContentObservable负责管理Observer）
触发更新Update：
既然AbstractCursor作为此处的Subject，那么触发Observer更新是在何时进行呢？
AbstractCursor有这样一个接口：
protected void onChange(boolean selfChange) {
//触发所有的Observer
mContentObservable.dispatchChange(selfChange);
//这又是何缘故呢没搞懂 这里不会执行 下面再分析
if (mNotifyUri != null && selfChange) {
mContentResolver.notifyChange(mNotifyUri, mSelfObserver);
}
}
ContentObservable类中：
public void dispatchChange(boolean selfChange) {
for (ContentObserver observer : mObservers) {
if (!selfChange || observer.deliverSelfNotifications()) {
observer.dispatchChange(selfChange);
}
}
}
ContentObserver类中：
public final void dispatchChange(boolean selfChange) {
if (mHandler == null) {
onChange(selfChange);
} else {
//异步的派发变化时通知
mHandler.post(new NotificationRunnable(selfChange));
}
}
这样就触发了所有注册到AbstarctCursor中ContentObserverable负责管理的所有ContentObserver；
此处便是CursorAdapter中的内部类ChangeObserver
下面看一下这个层次上的结构类图：
触发更新CursorAdapter中ChangeObserver中onChange函数执行；
这样就到了CursorAdapter更新流程上来了，这里属于Framework层；
从CursorAdapter然后就到了Application层，如前面所述的信息列表的更新流程。
这里的Observer模式中：
Subject——>AbstractCursor
Observer——>ChangeObserver（CursorAdapter内部类）
那么到此AbstractCursor是如何改变其中对象的状态和何时使其执行通知所有的观察者的呢？
作为Curosr虽然接口中提供了Update等操作来改变数据，但其实在AbstractCursor等并没有提供支持
来使用Update操作来改变数据，可以看到在4.0代码中已经将Update操作去掉；
Cursor仅仅是作为database query返回的结果用于获取其中的数据，所以AbstractCursor及其子类维护
其中的某个数据对象，可以自己实现对象状态的改变维护如MatrixCursor，也可以仅仅负责某个数据对象的维护，
数据对象状态真正改变不用去负责，仅需要在数据有变化时得到通知即可如SQLiteCursor；
所以还需要弄清楚Curosr作为Subject是维护的对象状态是如何变化且被通知到的。
下面看一下AbstractCursor作为Subject其中的对象状态改变是如何进行和被通知到的。
四 Android中AbstractCursor对象状态变化通知
更新通知启动：
从上面代码分析中可以知道AbstractCursor得到内容变化并通知其Observers是在下面函数中进行的：
protected void onChange(boolean selfChange) {
mContentObservable.dispatchChange(selfChange);
if (mNotifyUri != null && selfChange) {
mContentResolver.notifyChange(mNotifyUri, mSelfObserver);
}
}
顺着这条线找到onChange是何时被调用的：
找到位置是在AbstractCursor内部类SelfContentObserver中有如下：
protected static class SelfContentObserver extends ContentObserver {
WeakReference<AbstractCursor> mCursor;
public void onChange(boolean selfChange) {
AbstractCursor cursor = mCursor.get();
//这里调用其依赖类的上述的onChange类中
cursor.onChange(false); //这里传递的false
}
}
这又是一个ContentObserver观察者类，这又是怎么回事呢？Go On……
SelfContentObserver作为观察者：
找到SelfContentObserver使用方式：AbstractCursor中
public void setNotificationUri(ContentResolver cr, Uri notifyUri) {
mNotifyUri = notifyUri;
mContentResolver = cr;
mSelfObserver = new SelfContentObserver(this);
//进行Observer的注册
mContentResolver.registerContentObserver(
mNotifyUri, true, mSelfObserver);
}
SelfContentObserver作为了ContentResolver的一个Observer；
那函数setNotificationUri何时被调用呢？
答案是：ContentProvider中的Query()函数注释中有描述，派生类中需要调用这个c.setNotificationUri。
那么现在注册任务交给了ContentResolver了。
ContentService登场：
ContentResolver中注册Observer时
public final void registerContentObserver(Uri uri, boolean notifyForDescendents,
ContentObserver observer)
{
getContentService().registerContentObserver(uri, notifyForDescendents,
observer.getContentObserver());
}
看到注册Observer使用的是ContentService进行的，这是个系统服务SystemService；
ContentService又是干什么的勾当的呢？
从名称看到是内容服务，主要是数据库等提供解决方法的服务。因为数据库SQlite是一个C库，其中东东涉及很多需要。
ContentService中注册Observer函数：
public void registerContentObserver(Uri uri, boolean notifyForDescendents,
IContentObserver observer) {
mRootNode.addObserverLocked(uri, observer,
notifyForDescendents, mRootNode,
Binder.getCallingUid(), Binder.getCallingPid());
}
看到此函数有三个参数分别代表什么意义呢：
uri：针对对有变化的感兴趣进行监听的URI
notifyForDescendents：true表示以uri前缀开始的任何变化都进行通知；false表示完全匹配才进行通知；
observer：IContentObserver接口，提供了一个方法onChange，变化发生时Cursor需要更新时调用
使用此ContentService的registerContentObserver接口注册Observer，
通过指定Uri可以仅对数据库中感兴趣的数据有变化时，进行监听。具体实现细节可以看下ContentService源代码
中是如何构建一个树形结构来管理观察者对感兴趣数据的监听，看到根节点就是上述的mRootNode构建了一颗大树。
注册之后就是等待数据有变化时，进行监听了；此一布又是如何进行的呢？
触发数据更新通知：
对数据库中数据的更改操作都是通过ContentResolver 中使用ContentProvider进行修改的，数据变化就来源于此；
看看ContentProvider中数据修改函数Insert中都干了些什么。
ContentProvider是个abstract类，其中的数据更改操作的函数都是纯虚函数，但是看一下其中的Insert函数的注释：
As a courtesy, call {@link ContentResolver#notifyChange(android.net.Uri ,android.database.ContentObserver)
notifyChange()}after inserting.
在使用此函数插入数据之后，需要调用类ContentResolver中函数notifyChange，所以其子类中需要做这个事情；
可以看到在子类Insert函数中都执行了：
getContext().getContentResolver().notifyChange(newUri, null)
通过此到了ContentResolver的nofifyChange中，Go On……
ContentResolver中函数：
void notifyChange(Uri uri, ContentObserver observer, boolean syncToNetwork) {
getContentService().notifyChange(……);
}
进入到ContentService中的数据变化通知更新策略中；注册Observer是在ContentService中，
数据变化通知Observer更新数据也必然是要在ContentService中。下面看看这是如何执行的：
ContentService通知Observer更新：
ContentService函数中的notifyChange函数较为复杂，因为我们是注册对感兴趣的数据变化时才需要被通知到，
所以此处通过对树形结构存储的Observer，进行遍历查找到对变化感兴趣的Observer。
public void notifyChange(Uri uri, IContentObserver observer,
boolean observerWantsSelfNotifications, boolean syncToNetwork)
{
//用于保存对此变化感兴趣的Observer
ArrayList<ObserverCall> calls = new ArrayList<ObserverCall>();
//收集对此变化感兴趣的Observer
mRootNode.collectObserversLocked(...,calls);
//发布数据变化通知到相应的Observer
final int numCalls = calls.size();
for (int i=0; i<numCalls; i++) {
ObserverCall oc = calls.get(i);
oc.mObserver.onChange(oc.mSelfNotify);
}
}
此处就走到了哪里呢？必然正是我们前面在AbstractCursor中所注册的SelfContentObserver的onChange函数中，
然后就到了AbstractCursor作为Subject时这一层的Observer模式的通知机制中。
这又是一个基于Observer模式的Subject——》Observer结构。
Subject：ContentService；
Observer：SelfContentObserver（AbstractCursor中内部类）
上面所述数据改变时从ConentService通知其关注这一变化的Observer；这一过程的类结构图大致如下：
五 Android中ContentService数据变化通知更新流程
从上面的整个代码流程可以看到这个过程中使用两个层次的Observer模式：
下面是注册Observer的时候的大致流程：
下面是数据变化时通知更新流程图：
整个过程大致如上所述，有两个层次的Observer模式的应用。从中我们可以看到Subject可以不同，
Observer相同，使Observer可以被复用，Subject不用去关心Observer，
Observer当然是要知道Subject存在的，Observer且能动态的添加删除。
具体ContentProvider更新过程可以参考这篇文章：
Android应用程序组件Content Provider的共享数据更新通知机制分析
地址：http://blog.csdn.net/Luoshengyang/article/details/6985171