一、模式介绍
1. 背景介绍
在软件系统中常常碰到这类需要:当一个对象的状态产生扭转,某些与它相干的对象也要随之做出相应的变动。这是建设一种 对象与对象之间的依赖关系 ,一个对象产生扭转时将 主动告诉其余对象 ,其余对象将 相应做出反馈。
咱们将产生扭转的对象称为 察看指标 ,将被告诉的对象称为 观察者 , 一个察看指标能够对应多个观察者,而且这些观察者之间没有互相分割,之后能够依据须要减少和删除观察者,使得零碎更易于扩大,这就是观察者模式的产生背景。
2. 概念介绍
观察者模式 (Observer Pattern):定义对象间的一种 一对多依赖关系,使得每当一个对象状态产生扭转时,其相干依赖对象皆失去告诉并被自动更新。观察者模式是一种对象行为型模式。
3. 生存场景
在所有浏览器事件(鼠标悬停,按键等事件)都是观察者模式的例子。
另外还有:
如咱们订阅微信公众号“前端自习课”(察看指标 ),当“前端自习课”群发图文音讯后,所有公众号粉丝( 观察者)都会接管到这篇文章(事件),这篇文章的内容是发布者自定义的(自定义事件),粉丝浏览后作出特定操作(如:点赞,珍藏,关注等)。
二、模式特点
1. 模式组成
在观察者模式中,通常蕴含以下角色:
- 指标:Subject
- 察看指标:ConcreteSubject
- 观察者:Observer
- 具体观察者:ConcreteObserver
2. UML 类图
图片起源:《TypeScript 设计模式之观察者模式》
3. 长处
- 观察者模式能够实现 表示层和数据逻辑层的拆散 ,并 升高察看指标和观察者之间耦合度;
- 观察者模式反对 简略播送通信 , 主动告诉 所有曾经订阅过的对象;
- 观察者模式 合乎“开闭准则”的要求;
- 察看指标和观察者之间的形象耦合关系可能 独自扩大以及重用。
4. 毛病
- 当一个察看指标 有多个间接或间接的观察者 时,告诉所有观察者的过程将会破费很多工夫;
- 当察看指标和观察者之间存在 循环依赖 时,察看指标会触发它们之间进行循环调用,可能 导致系统解体。
- 观察者模式短少相应机制,让观察者晓得所察看的指标对象是怎么发生变化的,而仅仅只是晓得察看指标产生了变动。
三、应用场景
在以下状况下能够应用观察者模式:
- 在一个形象模型中,一个对象的行为 依赖于 另一个对象的状态。即当 指标对象 的状态产生扭转时,会间接影响到 观察者 的行为;
- 一个对象须要告诉其余对象产生反馈,但不晓得这些对象是谁。
- 须要在零碎中创立一个触发链,A 对象的行为将影响 B 对象,B 对象的行为将影响 C 对象……,能够应用观察者模式创立一种链式触发机制。
四、实战示例
1. 简略示例
- 定义 察看指标接口 (Subject)和 观察者接口(Observer)
// ObserverPattern.ts
// 察看指标接口
interface Subject {addObserver: (observer: Observer) => void;
deleteObserver: (observer: Observer) => void;
notifyObservers: () => void;}
// 观察者接口
interface Observer {notify: () => void;
}
- 定义 具体察看指标类(ConcreteSubject)
// ObserverPattern.ts
// 具体察看指标类
class ConcreteSubject implements Subject{private observers: Observer[] = [];
// 增加观察者
public addObserver(observer: Observer): void {console.log(observer, "is pushed~~");
this.observers.push(observer);
}
// 移除观察者
public deleteObserver(observer: Observer): void {console.log(observer, "have deleted~~");
const idx: number = this.observers.indexOf(observer);
~idx && this.observers.splice(idx, 1);
}
// 告诉观察者
public notifyObservers(): void {console.log("notify all the observers", this.observers);
this.observers.forEach(observer => {
// 调用 notify 办法时能够携带指定参数
observer.notify();});
}
}
- 定义 具体观察者类(ConcreteObserver)
// ObserverPattern.ts
// 具体观
class ConcreteObserver implements Observer{constructor(private name: string) {}
notify(): void {
// 能够解决其余逻辑
console.log(`${this.name} has been notified.`);
}
}
- 测试代码
// ObserverPattern.ts
function useObserver(): void {const subject: Subject = new ConcreteSubject();
const Leo = new ConcreteObserver("Leo");
const Robin = new ConcreteObserver("Robin");
const Pual = new ConcreteObserver("Pual");
const Lisa = new ConcreteObserver("Lisa");
subject.addObserver(Leo);
subject.addObserver(Robin);
subject.addObserver(Pual);
subject.addObserver(Lisa);
subject.notifyObservers();
subject.deleteObserver(Pual);
subject.deleteObserver(Lisa);
subject.notifyObservers();}
useObserver();
残缺演示代码如下:
// ObserverPattern.ts
interface Subject {addObserver: (observer: Observer) => void;
deleteObserver: (observer: Observer) => void;
notifyObservers: () => void;}
interface Observer {notify: () => void;
}
class ConcreteSubject implements Subject{private observers: Observer[] = [];
public addObserver(observer: Observer): void {console.log(observer, "is pushed~~");
this.observers.push(observer);
}
public deleteObserver(observer: Observer): void {console.log(observer, "have deleted~~");
const idx: number = this.observers.indexOf(observer);
~idx && this.observers.splice(idx, 1);
}
public notifyObservers(): void {console.log("notify all the observers", this.observers);
this.observers.forEach(observer => {
// 调用 notify 办法时能够携带指定参数
observer.notify();});
}
}
class ConcreteObserver implements Observer{constructor(private name: string) {}
notify(): void {
// 能够解决其余逻辑
console.log(`${this.name} has been notified.`);
}
}
function useObserver(): void {const subject: Subject = new ConcreteSubject();
const Leo = new ConcreteObserver("Leo");
const Robin = new ConcreteObserver("Robin");
const Pual = new ConcreteObserver("Pual");
const Lisa = new ConcreteObserver("Lisa");
subject.addObserver(Leo);
subject.addObserver(Robin);
subject.addObserver(Pual);
subject.addObserver(Lisa);
subject.notifyObservers();
subject.deleteObserver(Pual);
subject.deleteObserver(Lisa);
subject.notifyObservers();}
useObserver();
2. Vue.js 数据双向绑定实现原理
在 Vue.js 中,当咱们批改数据状时,视图随之更新,这就是 Vue.js 的双向数据绑定(也称响应式原理),这是 Vue.js 中最独特的个性之一。
如果你对 Vue.js 的双向数据绑定还不分明,倡议先浏览官网文档《深刻响应式原理》章节。
2.1 原理介绍
在官网中提供这么一张流程图,介绍了 Vue.js 响应式零碎的整个流程:
图片来自:Vue.js 官网《深刻响应式原理》
在 Vue.js 中,每个组件实例都对应一个 watcher 实例,它会在组件渲染的过程中把“接触”(“Touch”过程)过的数据 property 记录为依赖(Collect as Dependency 过程)。之后当依赖项的 setter 触发时,会告诉 watcher(Notify 过程),从而使它关联的组件从新渲染(Trigger re-render 过程)——这是一个典型的观察者模式。
这道面试题考查面试者对 Vue.js 底层原理的了解、对观察者模式的实现能力以及一系列重要的 JS 知识点,具备较强的综合性和代表性。
2.2 组成部分
在 Vue.js 数据双向绑定的实现逻辑中,蕴含三个要害角色:
- observer(监听器):这里的 observer 不仅是订阅者(须要监听数据变动 ),同时还是发布者( 对监听的数据进行转发)。
- watcher(订阅者):watcher 对象是 真正的订阅者,observer 把数据转发给 watcher 对象。watcher 接管到新的数据后,执行视图更新。
- compile(编译器):MVVM 框架特有的角色,负责对每个节点元素指令进行扫描和解析,解决指令的数据初始化、订阅者的创立等操作。
这三者的配合过程如图所示:
图片来自:掘金小册《JavaScript 设计模式核⼼原理与应⽤实际》
2.3 实现外围代码 observer
首先咱们须要实现一个办法,这个办法会对须要监听的数据对象进行遍历、给它的属性加上定制的 getter
和 setter
函数。这样凡是这个对象的某个属性产生了扭转,就会触发 setter
函数,进而告诉到订阅者。这个 setter
函数,就是咱们的监听器:
// observe 办法遍历并包装对象属性
function observe(target) {
// 若 target 是一个对象,则遍历它
if(target && typeof target === 'object') {Object.keys(target).forEach((key)=> {
// defineReactive 办法会给指标属性装上“监听器”defineReactive(target, key, target[key])
})
}
}
// 定义 defineReactive 办法
function defineReactive(target, key, val) {
// 属性值也可能是 object 类型,这种状况下须要调用 observe 进行递归遍历
observe(val)
// 为以后属性装置监听器
Object.defineProperty(target, key, {
// 可枚举
enumerable: true,
// 不可配置
configurable: false,
get: function () {return val;},
// 监听器函数
set: function (value) {console.log(`${target}属性的 ${key}属性从 ${val}值变成了了 ${value}`)
val = value
}
});
}
上面实现订阅者 Dep
:
// 定义订阅者类 Dep
class Dep {constructor() {
// 初始化订阅队列
this.subs = []}
// 减少订阅者
addSub(sub) {this.subs.push(sub)
}
// 告诉订阅者(是不是所有的代码都似曾相识?)notify() {this.subs.forEach((sub)=>{sub.update()
})
}
}
当初咱们能够改写 defineReactive
中的 setter
办法,在监听器里去告诉订阅者了:
function defineReactive(target, key, val) {const dep = new Dep()
// 监听以后属性
observe(val)
Object.defineProperty(target, key, {set: (value) => {
// 告诉所有订阅者
dep.notify()}
})
}
五、总结
观察者模式又称公布 - 订阅模式、模型 - 视图模式、源 - 监听器模式或隶属者模式。是一种 对象行为型模式 。其定义了一种 对象间的一对多依赖关系,当察看指标产生状态变动,会告诉所有观察者对象,使它们自动更新。
在理论业务中,如果一个对象的行为 依赖于 另一个对象的状态。或者说当 指标对象 的状态产生扭转时,会间接影响到 观察者 的行为,尽量思考到应用观察者模式来实现。
六、拓展
观察者模式和公布 - 订阅模式两者很像,但其实区别比拟大。例如:
- 耦合度差别:观察者模式的耦合度就比公布 - 订阅模式要高;
- 关注点不同:观察者模式须要晓得彼此的存在,而公布 - 订阅模式则是通过调度核心来分割公布 / 订阅者。
下一篇文章见。
参考文章
1.《3. 观察者模式》
2.《TypeScript 设计模式之观察者模式》
3.《JavaScript 设计模式核⼼原理与应⽤实际》