观察者模式 vs 发布订阅模式,千万不要再混淆了

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观察者模式 vs 发布订阅模式,千万不要再混淆了

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前言

观察者模式和发布订阅模式作为日常开发中经常使用到的模式,小包一直不能做到很好的区分,前几天在听手写 promise 源码时,老师详细的讲解了两种模式,发现自己还是很难吃透。

赶得早不如赶得巧,最近小包正好在使用武侠风解读JavaScript ,武侠世界真的可以赋予 JavaScript 不一样的魅力,下面就来看一下小包如何用武侠理解设计模式,并附带几个现实案例,助你彻底理解观察者模式与发布订阅模式。

故事背景

前端宗门自从发布了传承方案后,宗门日渐繁荣,弟子们的水平不断提高,但新的问题出现了——高质量任务严重不足。宗门任务大殿每个月发布的五星任务是有限的,想要接取五星任务的弟子却如过江之鲫,于是滋生了武侠黄牛,恶意抢任务,坐地起价。

宗门不愿任务被恶意哄抢,决定调整任务市场秩序,因此推出任务订阅功能——观察者模式。

观察者模式

任务订阅的大致功能是这样的: 宗门推出五星任务订阅功能,弟子通过购买获得订阅权限,当宗门发布五星任务后,会通知拥有订阅权限的弟子。

那么任务订阅功能中有两类主体:

  • 宗门任务大殿
    • 维护拥有订阅权限的弟子列表
    • 提供弟子购买订阅权限的功能
    • 发布对应任务后通知有订阅权限的弟子
  • 接受任务通知的弟子们

上面宗门任务大殿与弟子间的关系其实就构成了一个观察者模式。

那什么是观察者模式那? 当对象之间存在一对多的依赖关系时,其中一个对象的状态发生改变,所有依赖它的对象都会收到通知,这就是观察者模式。

在观察者模式中,只有两种主体:目标对象 (Object) 和 观察者 (Observer)。宗门任务大殿就是目标对象,弟子们就是观察者。

  • 目标对象 Subject:
    • 维护观察者列表 observerList ———— 维护拥有订阅权限的弟子列表
    • 定义添加观察者的方法 ———— 提供弟子购买订阅权限的功能
    • 当自身发生变化后,通过调用自己的 notify 方法依次通知每个观察者执行 update 方法 ———— 发布对应任务后通知有订阅权限的弟子
  • 观察者 Observer 需要实现 update 方法,供目标对象调用。update方法中可以执行自定义的业务逻辑 ———— 弟子们需要定义接收任务通知后的方法,例如去抢任务或任务不适合,继续等待下一个任务

我们把上面的文字形象化一下:

Observer.png

class Observer {
    constructor(name) {
        this.name = name;
    }
    update({taskType, taskInfo}) {
        // 假设任务分为日常route和战斗war
        if (taskType === "route") {
            console.log(`${this.name}不需要日常任务`);
            return;
        }
        this.goToTaskHome(taskInfo);
        
    }
    goToTaskHome(info) {
        console.log(`${this.name}去任务大殿抢${info}任务`);
    }
}

class Subject {
    constructor() {
        this.observerList = []
    }
    addObserver(observer) {
        this.observerList.push(observer);
    }
    notify(task) {
        console.log("发布五星任务");
        this.observerList.forEach(observer => observer.update(task))
    }
}

const subject = new Subject();
const stu1 = new Observer("弟子1");
const stu2 = new Observer("弟子2");

// stu1 stu2 购买五星任务通知权限
subject.addObserver(stu1);
subject.addObserver(stu2);

// 任务殿发布五星战斗任务
const warTask = {
    taskType: 'war',
    taskInfo: "猎杀时刻"
}

// 任务大殿通知购买权限弟子
subject.notify(warTask);

// 任务殿发布五星日常任务
const routeTask = {
    taskType: 'route',
    taskInfo: "种树浇水"
}

subject.notify(routeTask);

复制代码

输出结果:

// 战斗任务
发布五星任务
弟子1去任务大殿抢猎杀时刻任务
弟子2去任务大殿抢猎杀时刻任务

// 日常任务
发布五星任务
弟子1不需要日常任务
弟子2不需要日常任务
复制代码

通过上面代码我们可以看到,当宗门发布任务后,订阅的弟子(观察者们)都会收到任务最新通知。

看到这里,不知道你可以理解观察者模式了?

小包再给举个栗子: 比如你要应聘阿里巴巴的前端工程师,结果阿里巴巴 HR 告诉你没坑位了,留下你的电话,等有坑位联系你。于是,你美滋滋的留下了联系方式。殊不知,HR 已经留下了好多联系方式。好在 2022 年 2 月 30 号那天,阿里巴巴有了前端工程师的坑位,HR 挨着给留下的联系方式联系了一通。

案例中阿里巴巴就是目标对象 Subject ,联系方式列表就是用来维护观察者的 observerList ,根据前端职位的有无来调用 notify 方法。

发布订阅模式

那什么是发布订阅模式呐? 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。

因此发布订阅模式与观察者模式相比,发布订阅模式中有三个角色,发布者 Publisher ,事件调度中心 Event Channel ,订阅者 Subscriber

上面的文字有些难以理解,我们继续以弟子领取任务为栗子,宗门感觉把任务订阅放在任务大殿中有些繁琐,于是决定在任务大殿和弟子中间添加中介。弟子在中介中订阅其需要的任务类型,当任务大殿发布任务后,中介会将发布任务给对应的订阅者。

  • 宗门任务大殿: 任务发布者 —— Publisher
  • 中介功能 —— Event Channel
    • 维护任务类型,以及每种任务下的订阅情况
    • 给订阅者提供订阅功能 —— subscribe 功能
    • 当宗门发布任务后,中介会给所有的订阅者发布任务 —— publish 功能
  • 弟子: 任务接受者 —— Subscriber

publish-subscribe.png

小包再给大家举个例子: 以目前的热播剧开端为例,临近过年,摸鱼的心思越来越重,每天就迫不及待的等开端更新,想在开端更新的第一刻就开始看剧,那你会怎么做那?总不能时时刻刻刷新页面吧。平台提供了消息订阅功能,如果你选择订阅,平台更新开端后,会第一时间发消息通知你,订阅后,你就可以愉快的追剧了。

上面案例中,开端就是发布者 Publisher,追剧人就是订阅者 Subscribe,平台则承担了事件通道 Event Channel 功能。

class PubSub {
    constructor() {
        // 事件中心
        // 存储格式: warTask: [], routeTask: []
        // 每种事件(任务)下存放其订阅者的回调函数
        this.events = {}
    }
    // 订阅方法
    subscribe(type, cb) {
        if (!this.events[type]) {
            this.events[type] = [];
        }
        this.events[type].push(cb);
    }
    // 发布方法
    publish(type, ...args) {
        if (this.events[type]) {
            this.events[type].forEach(cb => cb(...args))
        }
    }
    // 取消订阅方法
    unsubscribe(type, cb) {
        if (this.events[type]) {
            const cbIndex = this.events[type].findIndex(e=> e === cb)
            if (cbIndex != -1) {
                this.events[type].splice(cbIndex, 1);
            }
        }
        if (this.events[type].length === 0) {
            delete this.events[type];
        }
    }
    unsubscribeAll(type) {
        if (this.events[type]) {
            delete this.events[type];
        }
    }
}

// 创建一个中介公司
let pubsub = new PubSub();

// 弟子一订阅战斗任务
pubsub.subscribe('warTask', function (taskInfo){
    console.log("宗门殿发布战斗任务,任务信息:" + taskInfo);
})
// 弟子一订阅战斗任务
pubsub.subscribe('routeTask', function (taskInfo) {
    console.log("宗门殿发布日常任务,任务信息:" + taskInfo);
});
// 弟子三订阅全类型任务
pubsub.subscribe('allTask', function (taskInfo) {
    console.log("宗门殿发布五星任务,任务信息:" + taskInfo);
});

// 发布战斗任务
pubsub.publish('warTask', "猎杀时刻");
pubsub.publish('allTask', "猎杀时刻");

// 发布日常任务
pubsub.publish('routeTask', "种树浇水");
pubsub.publish('allTask', "种树浇水");
复制代码

输出结果:

// 战斗任务
宗门殿发布战斗任务,任务信息:猎杀时刻
宗门殿发布五星任务,任务信息:猎杀时刻
// 日常任务
宗门殿发布日常任务,任务信息:种树浇水
宗门殿发布五星任务,任务信息:种树浇水
复制代码

通过输出结果,我们可以发现发布者和订阅者不知道对方的存在。需要第三方中介,将订阅者和发布者串联起来,利用中介过滤和分配所有输入的消息。也就是说,发布-订阅模式用来处理不同系统组件的信息交流,即使这些组件不知道对方的存在

总结

上文中提到了观察者模式和发布——订阅模式,我们来总结一下两者差异:

observer-publish_subscribe.png

设计模式观察者模式发布订阅模式
主体Object观察者、Subject目标对象Publisher发布者、Event Channel事件中心、Subscribe订阅者
主体关系Subject中通过observerList记录ObServerPublisher和Subscribe不想不知道对方,通过中介联系
优点角色明确,Subject和Object要遵循约定的成员方法松散耦合,灵活度高,通常应用在异步编程中
缺点紧耦合当事件类型变多时,会增加维护成本
使用案例双向数据绑定事件总线EventBus

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后语

我是 战场小包 ,一个快速成长中的小前端,希望可以和大家一起进步。

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