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JavaScript-设计模式六观察者模式与发布订阅模式

jiezi

观察者模式（Observer）

观察者模式：定义了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。

简单点：女神有男朋友了，朋友圈晒个图，甜蜜宣言“老娘成功脱单，希望你们欢喜”。各位潜藏备胎纷纷失恋，只能安慰自己你不是唯一一个。

模式特征

  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 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”。

代码实现

// 目标者类
class Subject {constructor() {this.observers = [];  // 观察者列表
  }
  // 添加
  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 observer of this.observers) {observer.update();
    }
  }
}

// 观察者类
class Observer {constructor(name) {this.name = name;}
  // 目标对象更新时触发的回调
  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('前端开发者');
let obs2 = new Observer('后端开发者');

// 向目标者添加观察者
subject.add(obs1);
subject.add(obs2);

// 目标者通知更新
subject.notify();  
// 输出：// 目标者通知我更新了，我是前端开发者
// 目标者通知我更新了，我是后端开发者

优势

  1. 目标者与观察者，功能耦合度降低，专注自身功能逻辑；
  2. 观察者被动接收更新，时间上解耦，实时接收目标者更新状态。

不完美

观察者模式虽然实现了对象间依赖关系的低耦合，但却不能对事件通知进行细分管控，如“筛选通知”，“指定主题事件通知”。

比如上面的例子，仅通知“前端开发者”？观察者对象如何只接收自己需要的更新通知？上例中，两个观察者接收目标者状态变更通知后，都执行了 update()，并无区分。

“00 后都在追求个性的时代，我能不能有点不一样？”，这就引出我们的下一个模式。进阶版的观察者模式。“发布订阅模式”，部分文章对两者是否一样都存在争议。

仅代表个人观点：两种模式很类似，但是还是略有不同，就是多了个第三者，因 JavaScript 非正规面向对象语言，且函数回调编程的特点，使得“发布订阅模式”在 JavaScript 中代码实现可等同为“观察模式”。

发布订阅模式（Publisher && Subscriber）

发布订阅模式：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。

代码实现

// 事件中心
let pubSub = {list: [],
  subscribe: function (key, fn) {   // 订阅
    if (!this.list[key]) {this.list[key] = [];}
    this.list[key].push(fn);
  },
  publish: function(key, ...arg) {  // 发布
    for(let fn of this.list[key]) {fn.call(this, ...arg);
    }
  },
  unSubscribe: function (key) {     // 取消订阅
    let fnList = this.list[key];
    if (!fnList) return false;

    if (!fn) {
      // 不传入指定取消的订阅方法，则清空所有 key 下的订阅
      fnList && (fnList.length = 0);
    } else {fnList.forEach((item, index) => {if (item === fn) {fnList.splice(index, 1);
        }
      })
    }
  }
}

// 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}`);
})

// 发布
pubSub.publish('offwork', '18:00:00'); 
pubSub.publish('launch', '12:00:00');

// 取消订阅
pubSub.unSubscribe('onwork');

发布订阅模式中，订阅者各自实现不同的逻辑，且只接收自己对应的事件通知。实现你想要的“不一样”。

DOM 事件监听也是“发布订阅模式”的应用：

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);

发布订阅的通知顺序：

  1. 先订阅后发布时才通知（常规）
  2. 订阅后可获取过往以后的发布通知（QQ 离线消息，上线后获取之前的信息）

流行库的应用

  1. jQuery 的 on 和 trigger，$.callback();
  2. Vue 的双向数据绑定;
  3. Vue 的父子组件通信 $on/$emit
jQuery 的 $.Callback()

jQuery 的 $.Callback() 更像是观察者模式的应用，不能更细粒度管控。

function notifyHim(value) {console.log('He say' + value);
}

function notifyHer(value) {console.log('She say' + value);
}

$cb = $.Callbacks();    // 声明一个回调容器：订阅列表 

$cb.add(notifyHim);     // 向回调列表添加回调：订阅
$cb.add(notifyHer);     // 向回调列表添加回调：订阅

$cb.fire('help');       // 调用所有回调：发布
Vue 的双向数据绑定

利用 Object.defineProperty() 对数据进行劫持，设置一个监听器 Observer，用来监听数据对象的属性，如果属性上发生变化了，交由 Dep 通知订阅者 Watcher 去更新数据，最后指令解析器 Compile 解析对应的指令，进而会执行对应的更新函数，从而更新视图，实现了双向绑定。

  1. Observer (数据劫持)
  2. Dep (发布订阅)
  3. Watcher (数据监听)
  4. Compile (模版编译)

关于 Vue 双向数据绑定原理，可自行参考其它文章，或推荐本篇《vue 双向数据绑定原理》。

  • Vue 源码传送门
Vue 的父子组件通信

Vue 中，父组件通过 props 向子组件传递数据（自上而下的单向数据流）。父子组件之间的通信，通过自定义事件即 $on , $emit 来实现（子组件 $emit，父组件 $on)。

原理其实就是 $emit 发布更新通知，而 $on 订阅接收通知。Vue 中还实现了 $once（一次监听），$off（取消订阅）。

// 订阅
vm.$on('test', function (msg) {console.log(msg)
})

// 发布
vm.$emit('test', 'hi')
  • Vue 源码传送门
  • Vue 文档传送门

优势

  1. 对象间功能解耦，弱化对象间的引用关系；
  2. 更细粒度地管控，分发指定订阅主题通知

不完美

  1. 对间间解耦后，代码阅读不够直观，不易维护；
  2. 额外对象创建，消耗时间和内存（很多设计模式的通病）

观察者模式 VS 发布订阅模式

类似点

都是定义一个一对多的依赖关系，有关状态发生变更时执行相应的通知。

区别点

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。

对象属性数据拦截方式：

  1. Object.defineProperty() 属性描述符；
  2. ES6 Class set；
  3. ES6 Proxy 代理；
    • *

参考文章：

  • 谈谈观察者模式和发布订阅模式
  • 原生 JavaScript 实现观察者模式
  • 观察者模式 vs 发布订阅模式
  • vue 双向数据绑定原理

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https://github.com/ZengLingYong/blog

作者：以乐之名
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