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从一道面试题简单谈谈发布订阅和观察者模式

今天的话题是javascript中常被提及的「发布订阅模式和观察者模式」,提到这,我不由得想起了一次面试。记得在去年的一次求职面试过程中,面试官问我,“你在项目中是怎么处理非父子组件之间的通信的?”。我答道,“有用到vuex,有的场景也会用EventEmitter2”。面试官继续问,“那你能手写代码,实现一个简单的EventEmitter吗?”

手写EventEmitter

我犹豫了一会儿,想到使用EventEmitter2时,主要是用emit发事件,用on监听事件,还有off销毁事件监听者,removeAllListeners销毁指定事件的所有监听者,还有once之类的方法。考虑到时间关系,我想着就先实现发事件,监听事件,移除监听者这几个功能。当时可能有点紧张,不过有惊无险,在面试官给了一点提示后,顺利地写出来了!现在把这部分代码也记下来。

class EventEmitter {
    constructor() {
        // 维护事件及监听者
        this.listeners = {}
    }
    /**
     * 注册事件监听者
     * @param {String} type 事件类型
     * @param {Function} cb 回调函数
     */
    on(type, cb) {
        if (!this.listeners[type]) {
            this.listeners[type] = []
        }
        this.listeners[type].push(cb)
    }
    /**
     * 发布事件
     * @param {String} type 事件类型
     * @param  {...any} args 参数列表,把emit传递的参数赋给回调函数
     */
    emit(type, ...args) {
        if (this.listeners[type]) {
            this.listeners[type].forEach(cb => {
                cb(...args)
            })
        }
    }
    /**
     * 移除某个事件的一个监听者
     * @param {String} type 事件类型
     * @param {Function} cb 回调函数
     */
    off(type, cb) {
        if (this.listeners[type]) {
            const targetIndex = this.listeners[type].findIndex(item => item === cb)
            if (targetIndex !== -1) {
                this.listeners[type].splice(targetIndex, 1)
            }
            if (this.listeners[type].length === 0) {
                delete this.listeners[type]
            }
        }
    }
    /**
     * 移除某个事件的所有监听者
     * @param {String} type 事件类型
     */
    offAll(type) {
        if (this.listeners[type]) {
            delete this.listeners[type]
        }
    }
}
// 创建事件管理器实例
const ee = new EventEmitter()
// 注册一个chifan事件监听者
ee.on('chifan', function() { console.log('吃饭了,我们走!') })
// 发布事件chifan
ee.emit('chifan')
// 也可以emit传递参数
ee.on('chifan', function(address, food) { console.log(`吃饭了,我们去${address}${food}!`) })
ee.emit('chifan', '三食堂', '铁板饭') // 此时会打印两条信息,因为前面注册了两个chifan事件的监听者

// 测试移除事件监听
const toBeRemovedListener = function() { console.log('我是一个可以被移除的监听者') }
ee.on('testoff', toBeRemovedListener)
ee.emit('testoff')
ee.off('testoff', toBeRemovedListener)
ee.emit('testoff') // 此时事件监听已经被移除,不会再有console.log打印出来了

// 测试移除chifan的所有事件监听
ee.offAll('chifan')
console.log(ee) // 此时可以看到ee.listeners已经变成空对象了,再emit发送chifan事件也不会有反应了
复制代码

有了这个自己写的简单版本的EventEmitter,我们就不用依赖第三方库啦。对了,vue也可以帮我们做这样的事情。

const ee = new Vue();
ee.$on('chifan', function(address, food) { console.log(`吃饭了,我们去${address}${food}!`) })
ee.$emit('chifan', '三食堂', '铁板饭')
复制代码

所以我们可以单独new一个Vue的实例,作为事件管理器导出给外部使用。想测试的朋友可以直接打开vue官网,在控制台试试,也可以在自己的vue项目中实践下哦。

发布订阅模式

其实仔细看看,EventEmitter就是一个典型的发布订阅模式,实现了事件调度中心。发布订阅模式中,包含发布者,事件调度中心,订阅者三个角色。我们刚刚实现的EventEmitter的一个实例ee就是一个事件调度中心,发布者和订阅者是松散耦合的,互不关心对方是否存在,他们关注的是事件本身。发布者借用事件调度中心提供的emit方法发布事件,而订阅者则通过on进行订阅。

如果还不是很清楚的话,我们把代码换下单词,是不是变得容易理解一点呢?

class PubSub {
    constructor() {
        // 维护事件及订阅行为
        this.events = {}
    }
    /**
     * 注册事件订阅行为
     * @param {String} type 事件类型
     * @param {Function} cb 回调函数
     */
    subscribe(type, cb) {
        if (!this.events[type]) {
            this.events[type] = []
        }
        this.events[type].push(cb)
    }
    /**
     * 发布事件
     * @param {String} type 事件类型
     * @param  {...any} args 参数列表
     */
    publish(type, ...args) {
        if (this.events[type]) {
            this.events[type].forEach(cb => {
                cb(...args)
            })
        }
    }
    /**
     * 移除某个事件的一个订阅行为
     * @param {String} type 事件类型
     * @param {Function} cb 回调函数
     */
    unsubscribe(type, cb) {
        if (this.events[type]) {
            const targetIndex = this.events[type].findIndex(item => item === cb)
            if (targetIndex !== -1) {
                this.events[type].splice(targetIndex, 1)
            }
            if (this.events[type].length === 0) {
                delete this.events[type]
            }
        }
    }
    /**
     * 移除某个事件的所有订阅行为
     * @param {String} type 事件类型
     */
    unsubscribeAll(type) {
        if (this.events[type]) {
            delete this.events[type]
        }
    }
}
复制代码

画图分析

最后,我们画个图加深下理解:

发布订阅模式图解

特点

  • 发布订阅模式中,对于发布者Publisher和订阅者Subscriber没有特殊的约束,他们好似是匿名活动,借助事件调度中心提供的接口发布和订阅事件,互不了解对方是谁。
  • 松散耦合,灵活度高,常用作事件总线
  • 易理解,可类比于DOM事件中的dispatchEventaddEventListener

缺点

  • 当事件类型越来越多时,难以维护,需要考虑事件命名的规范,也要防范数据流混乱。

观察者模式

观察者模式与发布订阅模式相比,耦合度更高,通常用来实现一些响应式的效果。在观察者模式中,只有两个主体,分别是目标对象Subject,观察者Observer

  • 观察者需Observer要实现update方法,供目标对象调用。update方法中可以执行自定义的业务代码。
  • 目标对象Subject也通常被叫做被观察者或主题,它的职能很单一,可以理解为,它只管理一种事件。Subject需要维护自身的观察者数组observerList,当自身发生变化时,通过调用自身的notify方法,依次通知每一个观察者执行update方法。

按照这种定义,我们可以实现一个简单版本的观察者模式。

// 观察者
class Observer {
    /**
     * 构造器
     * @param {Function} cb 回调函数,收到目标对象通知时执行
     */
    constructor(cb){
        if (typeof cb === 'function') {
            this.cb = cb
        } else {
            throw new Error('Observer构造器必须传入函数类型!')
        }
    }
    /**
     * 被目标对象通知时执行
     */
    update() {
        this.cb()
    }
}

// 目标对象
class Subject {
    constructor() {
        // 维护观察者列表
        this.observerList = []
    }
    /**
     * 添加一个观察者
     * @param {Observer} observer Observer实例
     */
    addObserver(observer) {
        this.observerList.push(observer)
    }
    /**
     * 通知所有的观察者
     */
    notify() {
        this.observerList.forEach(observer => {
            observer.update()
        })
    }
}

const observerCallback = function() {
    console.log('我被通知了')
}
const observer = new Observer(observerCallback)

const subject = new Subject();
subject.addObserver(observer);
subject.notify();
复制代码

画图分析

最后也整张图理解下观察者模式:

观察者模式

特点

  • 角色很明确,没有事件调度中心作为中间者,目标对象Subject和观察者Observer都要实现约定的成员方法。
  • 双方联系更紧密,目标对象的主动性很强,自己收集和维护观察者,并在状态变化时主动通知观察者更新。

缺点

我还没体会到,这里不做评价

结语

关于这个话题,网上文章挺多的,观点上可能也有诸多分歧。重复造轮子,纯属帮助自己加深理解。

本人水平有限,以上仅是个人观点,如有错误之处,还请斧正!如果能帮到您理解发布订阅模式和观察者模式,非常荣幸!

如果有兴趣看看我这糟糕的代码,请点击github,祝大家生活愉快!

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