用JS寫一個發佈訂閱模式

什麼是發佈訂閱模式?能手寫實現一下嗎?它和觀察者模式有區別嗎?…

1 場景引入

我們先來看這麼一個場景:

假設現在有一個社交平臺,平臺上有一個大V叫Nami

Nami很牛,多才多藝,目前她有2個技能:會寫歌、會拍視頻

她會把這些作品發佈到平臺上。關註她的粉絲就會接收到這些內容

現在他已經有3個粉絲瞭,分別是:Luffy、Zoro、Sanji

每次隻要Nami一發佈作品,3個粉絲的賬號上收到的消息就會更新

現在用代碼來表示:

const luffy = {
  update: function (songs, videos) {
    console.log(songs, videos);
  },
};
const zoro = {
  update: function (songs, videos) {
    console.log(songs, videos);
  },
};
const sanji = {
  update: function (songs, videos) {
    console.log(songs, videos);
  },
};

const nami = {
  // 隻要Nami的作品一更新,這個方法就會被調用
  workUpdate: function () {
    // 獲取作品
    const songs = this.getSongs();
    const videos = this.getVideos();

    // 賬號更新
    luffy.update(songs, videos);
    zoro.update(songs, videos);
    sanji.update(songs, videos);
  },
  getSongs: function () {
    return "mp3";
  },
  getVideos: function () {
    return "mp4";
  },
};

現在問題來瞭

  • 如果Nami又收獲瞭一個粉絲Robin,我既要添加一個robin對象,又要修改workUpdate方法
  • 如果Nami又有瞭一項新技能:寫小說,我既要修改workUpdate函數,又要修改每個粉絲對象中的update方法,因為參數增加瞭一個

發現問題沒有?

粉絲對象和大V對象之間的耦合度太高,導致兩者很難各自擴展

2 代碼優化

2.1 解決增加粉絲問題

先來解決上述第1個問題,使得增加粉絲的時候不用再修改workUpdate方法

首先,我們將“大V”抽象成一個類Star,用數組fans來保存粉絲列表,並新增一個添加粉絲的方法addFans

class Star {
  constructor() {
    this.fans = [];
  }
  addFans(fan) {
    this.fans.push(fan)
  }
  workUpdate() {
    const songs = this.getSongs();
    const videos = this.getVideos();
    this.fans.forEach((item) => item.update(songs, videos));
  }
  getSongs() {
    return "MP3";
  }
  getVideos() {
    return "MP4";
  }
}

接著,將“粉絲”也抽象成一個類Fan,我們在創建粉絲對象的時候傳入“大V”對象,調用該大V的addFans方法來添加到粉絲列表

class Fan {
  constructor(name, star) {
    this.name = name
    this.star = star
    this.star.addFans(this)
  }
  update(songs, videos) {
    console.log(songs, videos);
  }
}


現在我們添加粉絲就不必再更改代碼瞭

const nami = new Star()
const luffy = new Fan("luffy", nami);
const zoro = new Fan("zoro", nami);
const sanji = new Fan("sanji", nami);
const robin = new Fan("robin", nami);
nami.workUpdate()

2.2 解決添加作品問題

我們新增一個works數組來保存大V的作品,並且為其添加getset方法

class Star {
  constructor() {
    this.fans = [];
    this.works = [];
  }
  addFans(fan) {
    this.fans.push(fan);
  }
  setWorks(work) {
    this.works.push(work);
    // 添加作品後,調用更新方法
    this.workUpdate();
  }
  getWorks() {
    return this.works;
  }
  workUpdate() {
    this.fans.forEach((item) => item.update());
  }
}


對類Fan進行相應修改:

class Fan {
  constructor(name, star) {
    this.name = name
    this.star = star
    this.star.addFans(this)
  }
  update() {
    console.log(`${this.name}:${this.star.getWorks()}`)
  }
}


現在大V添加作品就不必再更改代碼瞭:

const nami = new Star();
nami.setWorks('song')
nami.setWorks('video')
nami.setWorks('novel')
const luffy = new Fan("luffy", nami);
const zoro = new Fan("zoro", nami);
const sanji = new Fan("sanji", nami);
nami.workUpdate();

3 觀察者模式

可以看到,在上述例子中,一個nami對象和多個粉絲對象之間存在著一種一對多的依賴關系,當nami對象有作品更新的時候,所有關註她的粉絲對象都會收到通知。

事實上,這就是觀察者模式

觀察者模式:定義對象間的一種一對多的依賴關系,當一個對象的狀態發生改變時,所有依賴於它的對象都得到通知並被自動更新

我們將2.2中的代碼進行進一步的抽象:

將“粉絲”看作觀察者(Observer),將“大V”看作被觀察的對象,稱為主題(Subject)

Subject維護一個觀察者列表observerList(原fans數組)。當Subject的狀態發生變化(原作品更新)時,通過調用notify(原workUpdate)方法通知所有觀察者,執行它們的update方法

具體代碼如下:

// 被觀察者:主題
class Subject {
  constructor() {
    this.observerList = [];
    // 代表主題狀態
    this.state = 0;
  }
  addObserver(observer) {
    this.observerList.push(observer);
  }
  // 更改主題狀態
  setState(state) {
    this.state = state;
    // 狀態改變後,通知所有觀察者
    this.notify();
  }
  getState() {
    return this.state;
  }
  notify() {
    this.observerList.forEach((observer) => observer.update());
  }
}

// 觀察者
class Observer {
  constructor(name, subject) {
    this.name = name;
    this.subject = subject;
    this.subject.addObserver(this);
  }
  update() {
    console.log(`${this.name}:${this.subject.state}`);
  }
}

4 經紀人登場

由於大V業務繁忙,所以他們需要經紀人來維持藝人與粉絲的聯系

經紀人的工作包括:

  • 維護大V的粉絲,經紀人手中會有一個粉絲名單
  • 大V的新作品會交給經紀人,經紀人則負責把新作品發送給粉絲名單中的粉絲

抽象成一個類,如下:

class Manager {
  constructor() {
    this.fans = [];
    this.works = [];
  }
  addFans(fan) {
    this.fans.push(fan);
  }
  setWorks(work) {
    this.works.push(work);
    // 添加作品後,調用更新方法
    this.workUpdate();
  }
  getWorks() {
    return this.works;
  }
  workUpdate() {
    this.fans.forEach((item) => item.update());
  }
}

嗯?這段代碼貌似在哪兒見過?

沒錯,和2.2的Star類一模一樣,隻不過把類名改瞭改。

那這麼做有意義嗎?

事實上,代碼一模一樣是因為在2.2的Star類中我們隻寫瞭有關發佈(即發佈作品)和訂閱(即維護粉絲列表)的功能;而Star類本身可能不止這個工作,比如創作內容。

現在我們將Star類中的發佈和訂閱的工作抽離出來,交給Manager全權負責。而Star類隻要在創作完成後把作品交給Manager就可以瞭

另一方面,粉絲Fan也不再直接和Star發生交互瞭,Fan隻關心能不能收到作品,所以Fan直接和Manager發生交互,Fan去訂閱(這個行為相當於在Manager維護的粉絲列表中添加粉絲)Manager並從Manager那兒獲取想要的作品

於是Star和Fan的代碼如下:

class Star {
  constructor() {}
  // 創作
  create(manager) {
    // 將創作的new work交給經紀人
    manager.setWorks("new work");
  }
}

class Fan {
  constructor(name, manager) {
    this.name = name;
    this.manager = manager;
    this.manager.addFans(this);
  }
  update() {
    console.log(`${this.name}:${this.manager.getWorks()}`);
  }
}

5 發佈訂閱模式

前面我們用瞭經紀人來負責發佈和訂閱的工作,而不讓StarFan發生直接交互,達到瞭兩者解耦的效果

這就是發佈訂閱模式

我們將4中的Manager進行進一步的抽象:

將“粉絲”看作訂閱者(Subscriber);將“大V”看作內容的發佈者,在發佈訂閱模式中稱為發佈者(Publisher);把“經紀人”看作發佈訂閱中心(或者說中間人Broker)

具體代碼如下:

// 發佈訂閱調度中心
class Broker {
  constructor() {
    this.subscribers = [];
    // 代表主題狀態
    this.state = 0;
  }
  // 訂閱
  subscribe(subscriber) {
    this.subscribers.push(subscriber);
  }
  // 更改主題狀態
  setState(state) {
    this.state = state;
    // 狀態改變後,發佈
    this.publish();
  }
  getState() {
    return this.state;
  }
  // 發佈
  publish() {
    this.subscribers.forEach((subscriber) => subscriber.update());
  }
}

// 發佈者
class Publisher {
  constructor() {}
  changeState(broker, state) {
    broker.setState(state);
  }
}

class Subscriber {
  constructor(name, broker) {
    this.name = name;
    this.broker = broker;
    this.broker.subscribe(this);
  }
  update() {
    console.log(`${this.name}:${this.broker.getState()}`);
  }
}

來運行一下看看效果:

// 創建調度中心
const broker = new Broker()
// 創建發佈者
const publisher = new Publisher()
// 創建訂閱者
const subscribe1 = new Subscriber('s1', broker)
const subscribe2 = new Subscriber('s2', broker)
const subscribe3 = new Subscriber('s3', broker)
// 發佈者改變狀態並通知調度中心,調度中心就會通知各個訂閱者
publisher.changeState(broker, 1)


6 觀察者模式和發佈訂閱模式的對比

從角色數量看

  • 觀察者模式隻有兩個角色:觀察者和被觀察者
  • 發佈訂閱模式有三個角色:發佈者、訂閱者以及中間人(發佈訂閱中心)

從耦合程度看

  • 觀察者模式處於一種松耦合的狀態,即兩者依然有交互,但是又很容易各自擴展且不相互影響
  • 發佈訂閱模式中的發佈者和訂閱者則完全不存在耦合,達到瞭對象之間解耦的效果

從意圖來看

  • 兩者都:實現瞭對象間的一種一對多的依賴關系,當一個對象的狀態發生改變時,所有依賴於它的對象都將得到通知並自動更新

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