《观察者模式与订阅发布模式》

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一、观察者模式(observer)

  • 概要:对象间一种一对多的依赖关系,当目标对象 Subject 的状态发生改变时,所有依赖它的对象 Observer 都会得到通知。
  • 这种模式在平常日用中很常见,比如我们监听 div 的 click 事件,其本质就是观察者模式。 div.addEventListener('click', function(e) {...}) ,用文字描述:观察 div 对象,当它被点击了(发生变化),执行匿名函数(接受通知,然后做出相应行为)

模式特征以及角色

  • 1、一个目标者对象 Subject,拥有方法:添加 / 删除 / 通知 Observer;

  • 2、多个观察者对象 Observer,拥有方法:接收 Subject 状态变更通知并处理;

  • 3、目标对象 Subject 状态变更时,通知所有 Observer。

    Subject 可以添加一系列 Observer, Subject 负责维护与这些 Observer 之间的联系,“你对我有兴趣,我更新就会通知你”。

示例:

为加深理解,以具体实例来看看:现有三个报社,报社一、二、三;有两个订报人,订阅者1,订阅者2。此处,报社就是被观察者、订阅人就是观察者。

被观察者:主要功能是维护订阅自己的人以及分发消息

var Publish = function(name) {
  this.name = name;
  this.subscribers = []; // 数组中存放所有的订阅者,本例中是所代表的观察者的行为
}
 
// 分发,发布消息
Publish.prototype.deliver = function (news) {
  var publish = this; // 各报社实例
  // 通知所有的订阅者
  this.subscribers.forEach(item => {
    item(news, publish); // 每个订阅者都收到了 news, 并且还知道是哪家报社发布的
  })
  return this; // 方便链式调用
}

观察者: 主要功能是(主动)订阅或取消订阅报社

// 订阅
Function.prototype.subscribe = function(publish) {
  var sub = this; // 当前订阅者这个人
  // 1. publish.subscribers 中,名字可能重复
  // 2. publish.subscribers 数组里面已有的人,不能再次订阅
  var alreadyExists = publish.subscribers.some(function(item) {
    return item === sub;
  })
  // 如果出版社名单中没有这个人,则加入进去
  if (!alreadyExists) publish.subscribers.push(sub);
   
  return this; // 方便链式调用
}
 
 
// 取消订阅
Function.prototype.unsubscribe = function(publish) {
  var sub = this;
  // filter (过滤函数:循环便利数组的每一个元素,执行一个函数如果不匹配,则删除该元素)
  publish.subscribers = publish.subscribers.filter(function(item){
    return item !== sub ;
  });
  return this; // 方便链式调用
}

接下来看具体的demo

// 实例化发布者对象(报社)
var pub1 = new Publish('报社一');
var pub2 = new Publish('报社二');
var pub3 = new Publish('报社三');
 
// 定义观察者,当报社有了新的消息后,观察者会收到通知
// 本例中以观察者的行为代替观察者对象,模拟 addEventListener
var sub1 = function (news, pub) {
  console.log(arguments);
  document.getElementById('sub1').innerHTML += pub.name + news + '\n';
}
 
var sub2 = function (news, pub) {
  console.log(arguments);
  document.getElementById('sub2').innerHTML += pub.name + news + '\n';
}
 
// 执行订阅方法,这一步是观察者主动
sub1.subscribe(pub1).subscribe(pub2);
sub2.subscribe(pub1).subscribe(pub2).subscribe(pub3);
 
--------------------- 分割线 ---------------------
var p1 = document.getElementById('pub1');  // dom
var p2 = document.getElementById('pub2');  // dom
var p3 = document.getElementById('pub3');  // dom
 
// 事件绑定, 触发 报社 的消息分发
p1.onclick = function() {
  pub1.deliver(document.getElementById('text1').value, pub1);
}
 
p2.onclick = function() {
  pub2.deliver(document.getElementById('text2').value, pub2);
}
 
p3.onclick = function() {
  pub3.deliver(document.getElementById('text3').value, pub3);
}

其它资源部分

<link rel="stylesheet" href="https://cdn.jsdelivr.net/npm/bootstrap@3.3.7/dist/css/bootstrap.min.css" integrity="sha384-BVYiiSIFeK1dGmJRAkycuHAHRg32OmUcww7on3RYdg4Va+PmSTsz/K68vbdEjh4u" crossorigin="anonymous">
<script src="https://cdn.bootcss.com/jquery/3.4.1/jquery.js"></script>
<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/bootstrap@3.3.7/dist/js/bootstrap.min.js" integrity="sha384-Tc5IQib027qvyjSMfHjOMaLkfuWVxZxUPnCJA7l2mCWNIpG9mGCD8wGNIcPD7Txa" crossorigin="anonymous"></script>

<div class="col-lg-8">
  <div class="input-group">
    <span id="pub1" class="input-group-addon">
      报社一
    </span>
    <input v-model="user.name" type="text" class="form-control"  id="text1">
  </div>
</div>
<div class="col-lg-8">
  <div class="input-group">
    <span id="pub2" class="input-group-addon">
      报社二
    </span>
    <input v-model="user.name" type="text" class="form-control"  id="text2">
  </div>
</div>
<div class="col-lg-8">
  <div class="input-group">
    <span id="pub3" class="input-group-addon">
      报社三
    </span>
      <input v-model="user.name" type="text" class="form-control"  id="text3">
  </div>
</div>
  
<div class="col-lg-8">
  订阅者一
  <textarea id="sub1" class="form-control" rows="5"></textarea>
  订阅者二:
  <textarea id="sub2"class="form-control" rows="5"></textarea>
</div>

姿势分解:

  • 1.分割线之上是报社、订阅者的实例化,以及订阅者订阅报社,如同我们在平常代码中自定义 click 事件一样;
  • 2.分割线之下则是普通的添加 click 事件,这里面需要注意的是我们利用自己实现的 deliver 函数完成消息分发(通知)功能;
  • 3.点击“报社一”,两个订阅者都收到了通知,执行对应的行为,点击”报社三“,因为只有订阅者2订阅了这家报社,故只有订阅者2 收到消息并完成行为;

另一个例子

// 目标者
class Subject {
  constructor() {
    this. observers = []; // 观察者列表
  }
 
  // 添加订阅者
  add(observer) {
    this.observers.push(observer);
  }
 
  // 删除...
  remove(observer) {
    let idx = this.observers.findIndex(item => item === observer);
    idx > -1 && this.observers.splice(idx, 1);
  }
 
  // 通知
  notify() {
    for(let o of this.observers) {
      o.update();
    }
  }
}
 
// 观察者
class Observer {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }
 
  // 目标对象更新时触发的回调,即收到更新通知后的回调
  update() {
    console.log(`目标者通知我更新了,我是:${this.name}`);
  }
}
 
// 实例化目标者
let subject = new Subject();
 
// 实例化两个观察者
let obs1 = new Observer('前端');
let obs2 = new Observer('后端');
 
// 向目标者添加观察者
subject.add(obs1);
subject.add(obs2);
 
subject.notify();

优缺点

优点明显:降低耦合,两者都专注于自身功能; 缺点也很明显:所有观察者都能收到通知,无法过滤筛选;

二、发布订阅模式(Publisher && Subscriber)

  • 概要:基于一个事件(主题)通道,希望接收通知的对象 Subscriber 通过自定义事件订阅主题,被激活事件的对象 Publisher 通过发布主题事件的方式通知各个订阅该主题的 Subscriber 对象。
  • 发布订阅模式与观察者模式的不同,“第三者” (事件中心)出现。目标对象并不直接通知观察者,而是通过事件中心来派发通知。

废话不多说,上代码

// 控制中心
let pubSub = {
  list: {},
 
  // 订阅
  subscribe: function(key, fn) {
    if (!this.list[key]) this.list[key] = [];
 
    this.list[key].push(fn);
  },
 
  //取消订阅
  unsubscribe: function(key, fn) {
    let fnList = this.list[key];
 
    if (!fnList) return false;
 
    if (!fn) { // 不传入指定的方法,清空所用 key 下的订阅
      fnList && (fnList.length = 0);
    } else {
      fnList.forEach((item, index) => {
        item === fn && fnList.splice(index, 1);
      });
    }
  },
 
  // 发布
  publish: function(key, ...args) {
    for (let fn of this.list[key]) fn.call(this, ...args);
  }
}
 
// 订阅
pubSub.subscribe('onwork', time => {
  console.log(`上班了:${time}`);
})
pubSub.subscribe('offwork', time => {
  console.log(`下班了:${time}`);
})
pubSub.subscribe('launch', time => {
  console.log(`吃饭了:${time}`);
})
 
pubSub.subscribe('onwork', work => {
  console.log(`上班了:${work}`);
})
 
// 发布
pubSub.publish('offwork', '18:00:00');
pubSub.publish('launch', '12:00:00');
 
// 取消订阅
pubSub.unsubscribe('onwork');

其实,严格来讲 DOM 的事件监听是“发布订阅模式”:

let loginBtn = document.getElementById('#loginBtn');
 
// 监听回调函数(指定事件)
function notifyClick() {
    console.log('我被点击了');
}
 
// 添加事件监听
loginBtn.addEventListener('click', notifyClick);
// 触发点击, 事件中心派发指定事件
loginBtn.click();            
 
// 取消事件监听
loginBtn.removeEventListener('click', notifyClick);

优缺点

优点:解耦更好,细粒度更容易掌控; 缺点:不易阅读,额外对象创建,消耗时间和内存(很多设计模式的通病)

三、两种模式的关联和区别

发布订阅模式更灵活,是进阶版的观察者模式,指定对应分发。

  • 1、观察者模式维护单一事件对应多个依赖该事件的对象关系;
  • 2、发布订阅维护多个事件(主题)及依赖各事件(主题)的对象之间的关系;
  • 3、观察者模式是目标对象直接触发通知(全部通知),观察对象被迫接收通知。发布订阅模式多了个中间层(事件中心),由其去管理通知广播(只通知订阅对应事件的对象);
  • 4、观察者模式对象间依赖关系较强,发布订阅模式中对象之间实现真正的解耦。