JavaScript中的发布订阅和观察者模式：如何优雅地处理事件和数据更新

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依旧青山,本期给大家带来JavaScript篇专栏内容:JavaScript-订阅观察者模式

说说你对发布订阅、观察者模式的理解？区别？

一、观察者模式

二、发布订阅模式

三、区别

设计模式

单例模式

发布订阅模式

案例

一、观察者模式

观察者模式定义了对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都将得到通知，并自动更新

观察者模式属于行为型模式，行为型模式关注的是对象之间的通讯，观察者模式就是观察者和被观察者之间的通讯

例如生活中，我们可以用报纸期刊的订阅来形象的说明，当你订阅了一份报纸，每天都会有一份最新的报纸送到你手上，有多少人订阅报纸，报社就会发多少份报纸

报社和订报纸的客户就形成了一对多的依赖关系

实现代码如下：

被观察者模式

class Subject {

  constructor() {
    this.observerList = [];
  }

  addObserver(observer) {
    this.observerList.push(observer);
  }

  removeObserver(observer) {
    const index = this.observerList.findIndex(o => o.name === observer.name);
    this.observerList.splice(index, 1);
  }

  notifyObservers(message) {
    const observers = this.observeList;
    observers.forEach(observer => observer.notified(message));
  }

}

观察者：

class Observer {

  constructor(name, subject) {
    this.name = name;
    if (subject) {
      subject.addObserver(this);
    }
  }

  notified(message) {
    console.log(this.name, 'got message', message);
  }
}

使用代码如下：

const subject = new Subject();
const observerA = new Observer('observerA', subject);
const observerB = new Observer('observerB');
subject.addObserver(observerB);
subject.notifyObservers('Hello from subject');
subject.removeObserver(observerA);
subject.notifyObservers('Hello again');

上述代码中，观察者主动申请加入被观察者的列表，被观察者主动将观察者加入列表

二、发布订阅模式

发布-订阅是一种消息范式，消息的发送者（称为发布者）不会将消息直接发送给特定的接收者（称为订阅者）。而是将发布的消息分为不同的类别，无需了解哪些订阅者（如果有的话）可能存在

同样的，订阅者可以表达对一个或多个类别的兴趣，只接收感兴趣的消息，无需了解哪些发布者存在

实现代码如下：

class PubSub {
  constructor() {
    this.messages = {};
    this.listeners = {};
  }
  // 添加发布者
  publish(type, content) {
    const existContent = this.messages[type];
    if (!existContent) {
      this.messages[type] = [];
    }
    this.messages[type].push(content);
  }
  // 添加订阅者
  subscribe(type, cb) {
    const existListener = this.listeners[type];
    if (!existListener) {
      this.listeners[type] = [];
    }
    this.listeners[type].push(cb);
  }
  // 通知
  notify(type) {
    const messages = this.messages[type];
    const subscribers = this.listeners[type] || [];
    subscribers.forEach((cb, index) => cb(messages[index]));
  }
}

发布者代码如下：

class Publisher {
  constructor(name, context) {
    this.name = name;
    this.context = context;
  }
  publish(type, content) {
    this.context.publish(type, content);
  }
}

订阅者代码如下：

class Subscriber {
  constructor(name, context) {
    this.name = name;
    this.context = context;
  }
  subscribe(type, cb) {
    this.context.subscribe(type, cb);
  }
}

使用代码如下：

const TYPE_A = 'music';
const TYPE_B = 'movie';
const TYPE_C = 'novel';

const pubsub = new PubSub();

const publisherA = new Publisher('publisherA', pubsub);
publisherA.publish(TYPE_A, 'we are young');
publisherA.publish(TYPE_B, 'the silicon valley');
const publisherB = new Publisher('publisherB', pubsub);
publisherB.publish(TYPE_A, 'stronger');
const publisherC = new Publisher('publisherC', pubsub);
publisherC.publish(TYPE_C, 'a brief history of time');

const subscriberA = new Subscriber('subscriberA', pubsub);
subscriberA.subscribe(TYPE_A, res => {
  console.log('subscriberA received', res)
});
const subscriberB = new Subscriber('subscriberB', pubsub);
subscriberB.subscribe(TYPE_C, res => {
  console.log('subscriberB received', res)
});
const subscriberC = new Subscriber('subscriberC', pubsub);
subscriberC.subscribe(TYPE_B, res => {
  console.log('subscriberC received', res)
});

pubsub.notify(TYPE_A);
pubsub.notify(TYPE_B);
pubsub.notify(TYPE_C);

上述代码，发布者和订阅者需要通过发布订阅中心进行关联，发布者的发布动作和订阅者的订阅动作相互独立，无需关注对方，消息派发由发布订阅中心负责

三、区别

两种设计模式思路是一样的，举个生活例子：

观察者模式：某公司给自己员工发月饼发粽子，是由公司的行政部门发送的，这件事不适合交给第三方，原因是“公司”和“员工”是一个整体
发布-订阅模式：某公司要给其他人发各种快递，因为“公司”和“其他人”是独立的，其唯一的桥梁是“快递”，所以这件事适合交给第三方快递公司解决

上述过程中，如果公司自己去管理快递的配送，那公司就会变成一个快递公司，业务繁杂难以管理，影响公司自身的主营业务，因此使用何种模式需要考虑什么情况两者是需要耦合的

两者区别如下图：

在观察者模式中，观察者是知道Subject的，Subject一直保持对观察者进行记录。然而，在发布订阅模式中，发布者和订阅者不知道对方的存在。它们只有通过消息代理进行通信。
在发布订阅模式中，组件是松散耦合的，正好和观察者模式相反。
观察者模式大多数时候是同步的，比如当事件触发，Subject就会去调用观察者的方法。而发布-订阅模式大多数时候是异步的（使用消息队列）

设计模式

设计模式（Design Pattern）是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类的、代码设计经验的总结。

单例模式

单个实例，只有一个对象，多次创建，返回同一个对象。

单例模式的核心：确保只有一个实例，并提供全局访问

发布订阅模式

观察者模式又叫发布-订阅模式，它定义对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态

发生改变时，所有依赖于它的对象都将得到通知。

案例

流感期间，小明去药店买口罩，然而到店之后却被店员告知口罩已经售罄。这时，小明给店员留了一个电话，告诉店员等口罩到货后打电话通知他一下，这样小明就可以在口罩到货后的第一时间去药店买口罩了。小明买口罩的过程就是对发布-订阅模式的一次实践：小明将电话留给店员，让店员在口罩到货后通知他，便是一次“订阅”；店员在口罩到货后，打电话告诉小明，便是一次“发布”。不过，在上面的例子中发布-订阅模式并不是唯一的解决方案，其优势也并没有体现出来。比如，小明不想把自己的电话留给药店，而是把药店的电话记了下来，每天给药店打电话去问。从目前的情况看，这种方式也是可以工作的。但往往我们需要面临更复杂的情况：当前疫情严重，不止小明一人需要口罩，小红、小白、小黑等许许多多的人也都需要口罩，他们也都想在口罩到货的第一时间得到消息，于是他们每个人每天都需要给药店打电话询问。这样药店每天都会收到几百个电话，店员们每天都被一个简单却重复的问题搞得很疲惫，而小明也每天都担心电话打晚了会被别人先得到消息“抢”走口罩。当有许多人都想获得“口罩到货”这一相同消息时，发布-订阅模式的优势就显示出来了。只要所有想知道这个消息的用户都在药店留一个电话，当口罩到货后，店员再给“订阅”这一事件的所有用户都打电话告知一下就可以了。这样用户就不用每天都给药店打电话询问，药店也不需要每天都花大量的时间接听电话了。

//发布者-药店
let drugstore = {
    //可在订阅事件的客户列表
    clientList: {},
    //添加事件订阅对象的方法
    listen(eventName, fn) {
        if (!this.clientList[eventName]) {
            //如果客户订阅的事件当前不存在，则初始化这个事件
            this.clientList[eventName] = [];
        }
        //如果存在，将客户端的联系方法添加到数组中
        this.clientList[eventName].push(fn);
    },
    //向订阅对象发布消息的方法
    publish(eventName, data) {
        this.clientList[eventName].map(fn => {
            //将需要发布的数据作为参数，调用客户在订阅时传入的回调函数
            fn(data);
        })
    }
}
//订阅者-用户
//口罩到货后，小明要做的事件
function xiaoMing(data) {
    console.log('口罩到货了，我要赶紧去买一些！');
}
//小明监听口罩到货事件
drugstore.listen('haveMask', xiaoMing);

// 口罩到货后，小红要做的事情
function xiaoHong(data) {
    if (new Date() > new Date('2022/8/31')) {
        console.log('疫情应该结束了，不买口罩了')
    } else {
        console.log('赶紧去买口罩，不然就买不着了')
    }
}
// 小红监听口罩到货事件
drugstore.listen('haveMask', xiaoHong);

// 口罩到货后，小白要做的事情
function xiaoBai(data) {
    if (data.price > 100) {
        console.log('这口罩咋这么贵？不买了！')
    } else if (data.price > 50) {
        console.log('这口罩偏贵，先买10个用着，过段时间看能不能降价')
    } else {
        console.log('这批口罩价格还可以，买50个屯着')
    }
}

// 小白监听口罩到货事件
drugstore.listen('haveMask', xiaoBai)

// 假设到货口罩的相关信息如下
const data = {
    type: 'N95',
    price: 30,
    num: 1000
}

// 发布口罩到货的消息，并把口罩的相关信息作为参数传递给订阅该事件回调函数
// 收到信息后具体怎么处理，完全由回调函数自己定义，“药店”并不关心
drugstore.publish('haveMask', data)