关于typescript:TypeScript-设计模式之观察者模式

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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。

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。

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）。

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

图片起源：《TypeScript 设计模式之观察者模式》

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。

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。

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。

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();

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。

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。

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》

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()}
    })
}

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。

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。

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》

正文完

typescript

发表至： typescript

2020-08-17

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一、模式介绍

1. 背景介绍

2. 概念介绍

3. 生存场景

二、模式特点

1. 模式组成

2. UML 类图

3. 长处

4. 毛病

三、应用场景

四、实战示例

1. 简略示例

2. Vue.js 数据双向绑定实现原理

2.1 原理介绍

2.2 组成部分

2.3 实现外围代码 observer

五、总结

六、拓展

参考文章

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