《Android源代码设计模式解析》读书笔记——Android中你应该知道的设计模式

断断续续的，《Android源代码设计模式解析》也看了一遍。书中提到了非常多的设计模式。可是有部分在开发中见到的几率非常小，所以掌握不了也没有太大影响。

我认为这本书的最大价值有两点，一个是从设计模式的角度去理解Android源代码，结合着日常开发中的经常使用类，对设计模式的理解会更加的深刻；另外一个优点就是了解经常使用模式。再看其它人写的代码的时候，更easy理解代码思路。

以下是我的读书笔记和一些思考，设计模式仅仅整理我认为重要的部分。

建造者模式

建造者模式最明显的标志就是Build类，而在Android中最经常使用的就是Dialog的构建。Notification的构建也是标准的建造者模式。

建造者模式非常好理解，假设一个类的构造须要非常多參数。并且这些參数并不都是必须的，那么这样的情况下就比較适合Builder。

比方构建一个AlertDialog。标题、内容、取消button、确定button、中立button。你可能仅仅须要单独设置几个属性就可以；另外在我的OkHttpPlus项目中，构造一个Http请求也是这样的。有可能你仅仅须要设置URL，有可能须要加入请求參数、Http Header等，这个时候建造者模式也是比較合适的。

单例模式

单例在Android开发中经经常使用到，可是表现形式可能不太一样。

以ActivityManager等系统服务来说，是通过静态代码块的形式实现单例，在首次载入类文件时。生成单例对象，然后保存在Cache中，之后的使用都是直接从Cache中获取。

class ContextImpl extends Context {

    static {
        registerService(ACTIVITY_SERVICE, new ServiceFetcher() {
                public Object createService(ContextImpl ctx) {
                    return new ActivityManager(ctx.getOuterContext(),       ctx.mMainThread.getHandler());
                }});
    }
}

当然。还有更加明显的样例，比方AccessibilityManager内部自己也保证了单例，使用getInstance获取单例对象。

 public static AccessibilityManager getInstance(Context context) {
        synchronized (sInstanceSync) {
            if (sInstance == null) {

               ......

                IBinder iBinder = ServiceManager.getService(Context.ACCESSIBILITY_SERVICE);
                IAccessibilityManager service = iBinder == null
                        ?
 null : IAccessibilityManager.Stub.asInterface(iBinder);
                sInstance = new AccessibilityManager(context, service, userId);
            }
        }
        return sInstance;
    }

除此之外。另一些伪单例。比方Application。默认情况下在一个进程中仅仅存在一个实例。可是Application不能算是单例，由于它的构造方法未私有，你能够生成多个Application实例，可是没实用，你没有通过attach()绑定相关信息，没有上下文环境。

public Application() {
        super(null);
    }

单例的使用场景也非常easy。就是一个App仅仅须要存在一个类实例的情况。或者是类的初始化操作比較耗费资源的情况。在非常多开源框架中，我们仅仅须要一个对象就可以完毕工作，比方各种网络框架和图片载入库。

除此之外，由于单例的实现方式非常多，比方懒汉式、饿汉式、静态内部类、双重锁检查、枚举等方式。所以要清楚每种实现方式的主要特点和使用场景。

原型模式

原型模式在开发中使用的并不多，可是在源代码中却有所体现。

书中以Intent介绍了原型模式，是通过实现Cloneable接口来做的

public class Intent implements Parcelable, Cloneable {
    @Override
        public Object clone() {
         return new Intent(this);
        }
    }

事实上这样来看的话，原型模式也比較好理解。就是你想更快的获取到一个同样属性的对象。那么就能够使用原型模式，比方这里就获取到了一个Intent对象，Intent里面的属性与被clone的同样，可是两者并无关联。能够单独使用。

除了实现Cloneable接口，你全然能够自定义一个方法，来获取一个对象。我这里以PhoneLayoutInflater为样例介绍。

PhoneLayoutInflater是LayoutInflater的子类，假设我们在Activity中获取LayoutInflate的话。是通过以下方法

 @Override public Object getSystemService(String name) {
        if (LAYOUT_INFLATER_SERVICE.equals(name)) {
            if (mInflater == null) {
                mInflater = LayoutInflater.from(getBaseContext()).cloneInContext(this);
            }
            return mInflater;
        }
        return getBaseContext().getSystemService(name);
    }

能够看到，假设为null，就会调用cloneInContext()。这种方法在LayoutInflate是抽象方法，详细实如今PhoneLayoutInflater中

  public LayoutInflater cloneInContext(Context newContext) {
        return new PhoneLayoutInflater(this, newContext);
    }

能够看到，这也是一个原型模式。所以我们不要太纠结于形式，更重要的是理解这样做的优点。

除了在源代码中能够看到原型模式。在开源框架中也能够看到，比方OkHttpClient中就存在着以下的方法

/** Returns a shallow copy of this OkHttpClient. */
  @Override public OkHttpClient clone() {
    return new OkHttpClient(this);
  }

能够看到，实现和前面的全然同样。也是new了一个对象返回，由于OkHttpClient的构造过程比較复杂，參数众多，所以用这样的方式来直接生成新对象。成本非常低，并且能保留之前对象的參数设置。

工厂方法模式

书中对于工厂方法模式的一个观点非常新鲜，就是Activity.onCreate()能够看做是工厂方法模式，来生成不同的View对象填充界面。

可是我对这个说法不太苟同，原因有两点：一是这样的形式不太符合工厂方法，没有抽象，没有实现，不符合一般格式，也不是静态方法。不可看做是静态工厂方法；二是没有以生成对象为结果，即不是return view来生成对象，仅仅是通过setContentView()来设置了属性而已。

这就像是给一个Activity设置了背景颜色一样。

当然，设计模式这东西一个人有一个人的看法。

静态工厂方法在Android中比較明显的样例应该就是BitmapFactory了，通过各种decodeXXX()就能够从不同渠道获得Bitmap对象，这里不再赘述。

策略模式

在书中策略模式讲得非常好，结合动画的插值器使用方法，我们能够非常好的理解策略模式的形式和使用方法。

在我看来。策略模式就相当于一个影碟机。你往里面插什么碟子，就能放出什么电影。

同样。在OkHttpPlus的封装中，为了对网络返回值进行解析，我使用了策略模式。当然我写代码的时候还不知道策略模式。是写完了之后突然想到。这就是策略模式啊！

策略模式的精髓就在于，你传入一个类，后面的处理就能依照这个类的实现去做。以动画为例。设置不同的插值器对象，就能够得到不同的变化曲线；以返回值解析为例，传入什么样的解析器，就能够把二进制数据转换成什么格式的数据。比方String、Json、XML。

责任链模式

书中对于责任链模式选取的样例非常有代表性。那就是Android的触摸机制，这个看法让我从另一个维度去理解Android中的触摸事件传递。

我在这里提到这个模式，并不想说太多。仅仅是简单的推荐你读一下这一章的内容。相信你也会有收获的。

观察者模式

Android中的观察者模式应该是用的非常频繁的一种模式了。对于这个模式的使用场景就一句话：你想在某个对象发生变化时，立马收到通知。

书中介绍观察者模式使用的是ListView的Adapter为样例。我之前知道Adapter属于适配器模式。不知道这里还有观察者模式的身影。学到了。

Android里面的各种监听器。也都属于观察者模式。比方触摸、点击、按键等。ContentProvider和广播接收者也有观察者模式的身影，能够说是无处不在。

除此之外。如今非常多基于观察者模式的第三方框架也是非常多。比方EventBus、RxJava等等。都是对观察者模式的深入使用。感兴趣的同学能够研究一下。

模板方法模式

这个模式我之前见的比較少，可是理解之后，就会发现这个模式非常easy。

我认为，模板方法模式的使用场景也是一句话：流程确定，详细实现细节由子类完毕。

这里要关注一下『流程』这个关键字。随便拿一个抽象类，都符合”详细实现细节由子类完毕”的要求。关键就在于是否有流程。有了流程，就叫模板方法模式，没有流程。就是抽象类的实现。

书中讲这个模式用的是AsyncTask，各个方法之间的运行符合流程。详细实现由我们完毕，非常经典。

另外一个方面，Activity的生命周期方法能够看做是模板方法模式，各个生命周期方法都是有顺序的。详细实现我们能够重写，是不是和前面的要求非常符合？关于这方面的理解，能够參考我的这篇文章：对Activity生命周期的理解。

除了Android里面的模板方法模式。在其它开源项目中也存在着这个模式的运用。比方鸿洋的OkHttp-Utils项目，就是模板方法模式的典型实现。将一个Http请求的过程切割成几部分，比方获取URL，获取请求头。拼接请求信息等步骤，这几个步骤之前有先后顺序，就能够这样来做。

代理模式和装饰器模式

之所以把这两个放在一起说，是由于这两种模式非常像，所以这里简介下他们之间的差别，主要有两点。

1. 装饰器模式关注于在一个对象上动态的加入方法，而代理模式关注于控制对对象的訪问
2. 代理模式。代理类能够对它的客户隐藏一个对象的详细信息。因此，当使用代理模式的时候。我们经常在一个代理类中创建一个对象的实例。而当我们使用装饰器模式的时候。通常的做法是将原始对象作为一个參数传给装饰者的构造器

这两句话可能不太好理解，没关系，以下看个样例。

代理模式会持有被代理对象的实例，而这个实例通常是作为成员变量直接存在于代理类中的，即不须要额外的赋值。

比方说WindowManagerImpl就是一个代理类，尽管名字上看着不像，可是它代理的是WindowManagerGlobal对象。从以下的代码中就能够看出来。

public final class WindowManagerImpl implements WindowManager {
    private final WindowManagerGlobal mGlobal = WindowManagerGlobal.getInstance();
    private final Display mDisplay;
    private final Window mParentWindow;

    ......

    @Override
    public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params) {
        mGlobal.addView(view, params, mDisplay, mParentWindow);
    }

    @Override
    public void updateViewLayout(View view, ViewGroup.LayoutParams params) {
        mGlobal.updateViewLayout(view, params);
    }

    @Override
    public void removeView(View view) {
        mGlobal.removeView(view, false);
    }

    @Override
    public void removeViewImmediate(View view) {
        mGlobal.removeView(view, true);
    }

    @Override
    public Display getDefaultDisplay() {
        return mDisplay;
    }
}

从上面的代码中能够看出，大部分WindowManagerImpl的方法都是通过WindowManagerGlobal实现的，而WindowManagerGlobal对象不须要额外的赋值，就存在于WindowManagerImpl中。另外。WindowManagerGlobal中事实上有大量的方法，可是通过WindowManagerImpl代理之后。都没有暴露出来。对开发人员是透明的。

我们再来看一下装饰器模式。装饰器模式的目的不在于控制訪问，而是扩展功能，相比于继承基类来扩展功能，使用装饰器模式更加的灵活。

书中是以Context和它的包装类ContextWrapper解说的，也非常的典型。我这里就不在赘述了，贴出一些代码来说明装饰器模式的形式。

public class ContextWrapper extends Context {
    Context mBase;

    public ContextWrapper(Context base) {
        mBase = base;
    }
}

可是另一个问题，就是在ContextWrapper中。全部方法的实现都是通过mBase来实现的，形式上是对上号了，说好的扩展功能呢？

功能扩展事实上是在ContextWrapper的子类ContextThemeWrapper里面。

在ContextWrapper里面。获取系统服务是直接通过mBase完毕的

@Override
    public Object getSystemService(String name) {
        return mBase.getSystemService(name);
    }

可是在ContextThemeWrapper里面，对这种方法进行了重写。完毕了功能扩展

@Override public Object getSystemService(String name) {
        if (LAYOUT_INFLATER_SERVICE.equals(name)) {
            if (mInflater == null) {
                mInflater = LayoutInflater.from(getBaseContext()).cloneInContext(this);
            }
            return mInflater;
        }
        return getBaseContext().getSystemService(name);
    }

当然，假设不存在功能扩展就不算是装饰器模式了吗？事实上设计模式本来就是『仁者见仁，智者见智』的事情。仅仅要你能理解这个意思就好。

外观模式

外观模式可能看到的比較少，可是事实上不经意间你就用到了。

这里以我的一个开源项目KLog来说吧，在最開始写这个类的时候，就仅仅有KLog这一个类。完毕主要的Log打印功能，后来又加入了JSON解析、XML解析、Log信息存储等功能，这个时候一个类就不太合适了。于是我把JSON、XML、FILE操作相关的代码抽取到单独的类中。比方JSON打印的代码

public class JsonLog {

    public static void printJson(String tag, String msg, String headString) {

        String message;

        try {
            if (msg.startsWith("{")) {
                JSONObject jsonObject = new JSONObject(msg);
                message = jsonObject.toString(KLog.JSON_INDENT);
            } else if (msg.startsWith("[")) {
                JSONArray jsonArray = new JSONArray(msg);
                message = jsonArray.toString(KLog.JSON_INDENT);
            } else {
                message = msg;
            }
        } catch (JSONException e) {
            message = msg;
        }

        Util.printLine(tag, true);
        message = headString + KLog.LINE_SEPARATOR + message;
        String[] lines = message.split(KLog.LINE_SEPARATOR);
        for (String line : lines) {
            Log.d(tag, "║ " + line);
        }
        Util.printLine(tag, false);
    }
}

代码非常easy，就一个方法，可是在使用的时候，不管打印哪种格式，都是这样使用的

//普通打印
 KLog.d(LOG_MSG);
 //JSON格式打印
 KLog.json(JSON);
 //XML格式打印
 KLog.xml(XML);

能够看到。尽管功能不同，可是都通过KLog这个类进行了封装。用户仅仅知道用KLog这个类能完毕全部需求就可以，全然不须要知道代码实现是几个类完毕的。

实际上，在KLog内部，是多个类共同完毕打印功能的。

 private static void printLog(int type, String tagStr, Object... objects) {

        if (!IS_SHOW_LOG) {
            return;
        }

        String[] contents = wrapperContent(tagStr, objects);
        String tag = contents[0];
        String msg = contents[1];
        String headString = contents[2];

        switch (type) {
            case V:
            case D:
            case I:
            case W:
            case E:
            case A:
                BaseLog.printDefault(type, tag, headString + msg);
                break;
            case JSON:
                JsonLog.printJson(tag, msg, headString);
                break;
            case XML:
                XmlLog.printXml(tag, msg, headString);
                break;
        }
    }

可是通过外观模式。这些细节对用户隐藏了，这样假设以后我想更换JSON的解析方式，用户的代码不须要不论什么修改，这也是这个设计模式的优势所在。

总结

唠唠叨叨的，总算是把这几种设计模式介绍完了，看完这篇文章。你应该就会发现事实上Android中的设计模式确实到处都存在，不是缺少设计模式，而是缺少一双发现的眼睛。

当然。设计模式的提出是为了解决特定的问题。当我们遇到相似问题的时候，能够从设计模式的角度思考和解决这个问题，这应该是我最大的收获吧。

关于我

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