面試官:能用JS寫一個釋出訂閱模式嗎?

蜜瓜發表於2021-11-03


什麼是釋出訂閱模式?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、會拍視訊

她會把這些作品釋出到平臺上。關注她的粉絲就會接收到這些內容

現在他已經有3個粉絲了,分別是:Luffy、Zoro、Sanji

每次只要Nami一發布作品,3個粉絲的賬號上收到的訊息就會更新

現在用程式碼來表示:

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 = {
  // 只要Nami的作品一更新,這個方法就會被呼叫
  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";
  },
};

現在問題來了

  1. 如果Nami又收穫了一個粉絲Robin,我既要新增一個robin物件,又要修改workUpdate方法
  2. 如果Nami又有了一項新技能:寫小說,我既要修改workUpdate函式,又要修改每個粉絲物件中的update方法,因為引數增加了一個

發現問題沒有?

粉絲物件大V物件之間的耦合度太高,導致兩者很難各自擴充套件

2 程式碼優化

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,用陣列fans來儲存粉絲列表,並新增一個新增粉絲的方法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,我們在建立粉絲物件的時候傳入“大V”物件,呼叫該大V的addFans方法來新增到粉絲列表

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

現在我們新增粉絲就不必再更改程式碼了

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 解決新增作品問題

我們新增一個works陣列來儲存大V的作品,並且為其新增getset方法

class Star {
  constructor() {
    this.fans = [];
    this.works = [];
  }
  addFans(fan) {
    this.fans.push(fan);
  }
  setWorks(work) {
    this.works.push(work);
    // 新增作品後,呼叫更新方法
    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新增作品就不必再更改程式碼了:

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物件和多個粉絲物件之間存在著一種一對多的依賴關係,當nami物件有作品更新的時候,所有關注她的粉絲物件都會收到通知。

事實上,這就是觀察者模式

觀察者模式:定義物件間的一種一對多的依賴關係,當一個物件的狀態發生改變時,所有依賴於它的物件都得到通知並被自動更新

我們將2.2中的程式碼進行進一步的抽象:

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

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

具體程式碼如下:

// 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絡

經紀人的工作包括:

  1. 維護大V的粉絲,經紀人手中會有一個粉絲名單
  2. 大V的新作品會交給經紀人,經紀人則負責把新作品傳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);
    // 新增作品後,呼叫更新方法
    this.workUpdate();
  }
  getWorks() {
    return this.works;
  }
  workUpdate() {
    this.fans.forEach((item) => item.update());
  }
}

嗯?這段程式碼貌似在哪兒見過?

沒錯,和2.2Star類一模一樣,只不過把類名改了改。

那這麼做有意義嗎?

事實上,程式碼一模一樣是因為在2.2Star類中我們只寫了有關釋出(即釋出作品)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類中的釋出和訂閱的工作抽離出來,交給Manager全權負責。而Star類只要在創作完成後把作品交給Manager就可以了

另一方面,粉絲Fan也不再直接和Star發生互動了,Fan只關心能不能收到作品,所以Fan直接和Manager發生互動,Fan去訂閱(這個行為相當於在Manager維護的粉絲列表中新增粉絲)Manager並從Manager那兒獲取想要的作品

於是StarFan的程式碼如下:

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 釋出訂閱模式

前面我們用了經紀人來負責釋出和訂閱的工作,而不讓StarFan發生直接互動,達到了兩者解耦的效果

這就是釋出訂閱模式

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”看作內容的釋出者,在釋出訂閱模式中稱為釋出者(Publisher);把“經紀人”看作釋出訂閱中心(或者說中間人Broker)

具體程式碼如下:

// 釋出訂閱排程中心
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,釋出
    this.publish();
  }
  getState() {
    return this.state;
  }
  // 釋出
  publish() {
    this.subscribers.forEach((subscriber) => subscriber.update());
  }
}

// 釋出者
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()}`);
  }
}

來執行一下看看效果:

// 建立排程中心
const broker = new Broker()
// 建立釋出者
const publisher = new Publisher()
// 建立訂閱者
const subscribe1 = new Subscriber('s1', broker)
const subscribe2 = new Subscriber('s2', broker)
const subscribe3 = new Subscriber('s3', broker)
// 釋出者改變狀態並通知排程中心,排程中心就會通知各個訂閱者
publisher.changeState(broker, 1)

6 觀察者模式和釋出訂閱模式的對比

從角色數量看

  • 觀察者模式只有兩個角色:觀察者和被觀察者
  • 釋出訂閱模式有三個角色:釋出者、訂閱者以及中間人(釋出訂閱中心)

從耦合程度看

  • 觀察者模式處於一種鬆耦合的狀態,即兩者依然有互動,但是又很容易各自擴充套件且不相互影響
  • 釋出訂閱模式中的釋出者和訂閱者則完全不存在耦合,達到了物件之間解耦的效果

從意圖來看

  • 兩者都:實現了物件間的一種一對多的依賴關係,當一個物件的狀態發生改變時,所有依賴於它的物件都將得到通知並自動更新

公眾號【前端嘛】

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