JavaScript 設計模式（六）：觀察者模式與發佈訂閱模式

觀察者模式（Observer）

觀察者模式：定義了對象間一種一對多的依賴關係，當目標對象 Subject 的狀態發生改變時，所有依賴它的對象 Observer 都會得到通知。

簡單點：女神有男朋友了，朋友圈曬個圖，甜蜜宣言 “老孃成功脫單，希望你們歡喜”。各位潛藏備胎紛紛失戀，只能安慰自己你不是唯一一個。

模式特徵

1. 一個目標者對象 Subject，擁有方法：添加 / 刪除 / 通知 Observer；
2. 多個觀察者對象 Observer，擁有方法：接收 Subject 狀態變更通知並處理；
3. 目標對象 Subject 狀態變更時，通知所有 Observer。

Subject 添加一系列 Observer， Subject 負責維護與這些 Observer 之間的聯繫，“你對我有興趣，我更新就會通知你”。

代碼實現

// 目標者類
class Subject {
  constructor() {
    this.observers = [];  // 觀察者列表
  }
  // 添加
  add(observer) {
    this.observers.push(observer);
  }
  // 刪除
  remove(observer) {
    let idx = this.observers.findIndex(item => item === observer);
    idx > -1 && this.observers.splice(idx, 1);
  }
  // 通知
  notify() {
    for (let observer of this.observers) {
      observer.update();
    }
  }
}

// 觀察者類
class Observer {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }
  // 目標對象更新時觸發的回調
  update() {
    console.log(`目標者通知我更新了，我是：${this.name}`);
  }
}

// 實例化目標者
let subject = new Subject();

// 實例化兩個觀察者
let obs1 = new Observer('前端開發者');
let obs2 = new Observer('後端開發者');

// 向目標者添加觀察者
subject.add(obs1);
subject.add(obs2);

// 目標者通知更新
subject.notify();  
// 輸出：
// 目標者通知我更新了，我是前端開發者
// 目標者通知我更新了，我是後端開發者

優勢

1. 目標者與觀察者，功能耦合度降低，專注自身功能邏輯；
2. 觀察者被動接收更新，時間上解耦，實時接收目標者更新狀態。

不完美

觀察者模式雖然實現了對象間依賴關係的低耦合，但卻不能對事件通知進行細分管控，如 “篩選通知”，“指定主題事件通知” 。

比如上面的例子，僅通知 “前端開發者” ？觀察者對象如何只接收自己需要的更新通知？上例中，兩個觀察者接收目標者狀態變更通知後，都執行了 update()，並無區分。

“00後都在追求個性的時代，我能不能有點不一樣？”，這就引出我們的下一個模式。進階版的觀察者模式。“發佈訂閱模式”，部分文章對兩者是否一樣都存在爭議。

僅代表個人觀點：兩種模式很類似，但是還是略有不同，就是多了個第三者，因 JavaScript 非正規面嚮對象語言，且函數回調編程的特點，使得 “發佈訂閱模式” 在 JavaScript 中代碼實現可等同爲 “觀察模式”。

發佈訂閱模式（Publisher && Subscriber）

發佈訂閱模式：基於一個事件（主題）通道，希望接收通知的對象 Subscriber 通過自定義事件訂閱主題，被激活事件的對象 Publisher 通過發佈主題事件的方式通知各個訂閱該主題的 Subscriber 對象。

發佈訂閱模式與觀察者模式的不同，“第三者” （事件中心）出現。目標對象並不直接通知觀察者，而是通過事件中心來派發通知。

代碼實現

// 事件中心
let pubSub = {
  list: [],
  subscribe: function (key, fn) {   // 訂閱
    if (!this.list[key]) {
      this.list[key] = [];
    }
    this.list[key].push(fn);
  },
  publish: function(key, ...arg) {  // 發佈
    for(let fn of this.list[key]) {
      fn.call(this, ...arg);
    }
  },
  unSubscribe: function (key) {     // 取消訂閱
    let fnList = this.list[key];
    if (!fnList) return false;

    if (!fn) {
      // 不傳入指定取消的訂閱方法，則清空所有key下的訂閱
      fnList && (fnList.length = 0);
    } else {
      fnList.forEach((item, index) => {
        if (item === fn) {
          fnList.splice(index, 1);
        }
      })
    }
  }
}

// 訂閱
pubSub.subscribe('onwork', time => {
  console.log(`上班了：${time}`);
})
pubSub.subscribe('offwork', time => {
  console.log(`下班了：${time}`);
})
pubSub.subscribe('launch', time => {
  console.log(`吃飯了：${time}`);
})

// 發佈
pubSub.publish('offwork', '18:00:00'); 
pubSub.publish('launch', '12:00:00');

// 取消訂閱
pubSub.unSubscribe('onwork');

發佈訂閱模式中，訂閱者各自實現不同的邏輯，且只接收自己對應的事件通知。實現你想要的 “不一樣”。

DOM 事件監聽也是 “發佈訂閱模式” 的應用：

let loginBtn = document.getElementById('#loginBtn');

// 監聽回調函數（指定事件）
function notifyClick() {
    console.log('我被點擊了');
}

// 添加事件監聽
loginBtn.addEventListener('click', notifyClick);
// 觸發點擊, 事件中心派發指定事件
loginBtn.click();             

// 取消事件監聽
loginBtn.removeEventListener('click', notifyClick);

發佈訂閱的通知順序：

1. 先訂閱後發佈時才通知（常規）
2. 訂閱後可獲取過往以後的發佈通知 （QQ離線消息，上線後獲取之前的信息）

流行庫的應用

1. jQuery 的 on 和 trigger，$.callback();
2. Vue 的雙向數據綁定;
3. Vue 的父子組件通信 $on/$emit

jQuery 的 $.Callback()

jQuery 的 $.Callback() 更像是觀察者模式的應用，不能更細粒度管控。

function notifyHim(value) {
 console.log('He say ' + value);
}

function notifyHer(value) {
 console.log('She say ' + value);
}

$cb = $.Callbacks();    // 聲明一個回調容器：訂閱列表 

$cb.add(notifyHim);     // 向回調列表添加回調：訂閱
$cb.add(notifyHer);     // 向回調列表添加回調：訂閱

$cb.fire('help');       // 調用所有回調： 發佈

Vue 的雙向數據綁定

利用 Object.defineProperty() 對數據進行劫持，設置一個監聽器 Observer，用來監聽數據對象的屬性，如果屬性上發生變化了，交由 Dep 通知訂閱者 Watcher 去更新數據，最後指令解析器 Compile 解析對應的指令，進而會執行對應的更新函數，從而更新視圖，實現了雙向綁定。

1. Observer (數據劫持)
2. Dep (發佈訂閱)
3. Watcher (數據監聽)
4. Compile (模版編譯)

關於 Vue 雙向數據綁定原理，可自行參考其它文章，或推薦本篇 《 vue雙向數據綁定原理》。

• Vue源碼傳送門

Vue 的父子組件通信

Vue 中，父組件通過 props 向子組件傳遞數據（自上而下的單向數據流）。父子組件之間的通信，通過自定義事件即 $on , $emit 來實現（子組件 $emit，父組件 $on)。

原理其實就是 $emit 發佈更新通知，而 $on 訂閱接收通知。Vue 中還實現了 $once（一次監聽），$off（取消訂閱）。

// 訂閱
vm.$on('test', function (msg) {
    console.log(msg)
})

// 發佈
vm.$emit('test', 'hi')

• Vue源碼傳送門
• Vue文檔傳送門

優勢

1. 對象間功能解耦，弱化對象間的引用關係；
2. 更細粒度地管控，分發指定訂閱主題通知

不完美

1. 對間間解耦後，代碼閱讀不夠直觀，不易維護；
2. 額外對象創建，消耗時間和內存（很多設計模式的通病）

觀察者模式 VS 發佈訂閱模式

類似點

都是定義一個一對多的依賴關係，有關狀態發生變更時執行相應的通知。

區別點

發佈訂閱模式更靈活，是進階版的觀察者模式，指定對應分發。

1. 觀察者模式維護單一事件對應多個依賴該事件的對象關係；
2. 發佈訂閱維護多個事件（主題）及依賴各事件（主題）的對象之間的關係；
3. 觀察者模式是目標對象直接觸發通知（全部通知），觀察對象被迫接收通知。發佈訂閱模式多了箇中間層（事件中心），由其去管理通知廣播（只通知訂閱對應事件的對象）；
4. 觀察者模式對象間依賴關係較強，發佈訂閱模式中對象之間實現真正的解耦。

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對象屬性數據攔截方式：

1. Object.defineProperty() 屬性描述符；
2. ES6 Class set ；
3. ES6 Proxy 代理；

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參考文章：

• 談談觀察者模式和發佈訂閱模式
• 原生JavaScript實現觀察者模式
• 觀察者模式 vs 發佈訂閱模式
• vue雙向數據綁定原理

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作者：以樂之名
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