JS前端设计模式之发布订阅模式详解
引言
昨天我发布了一篇关于策略模式和代理模式的文章，收到的反响还不错，于是今天我们继续来学习前端中常用的设计模式之一：发布-订阅模式。
说到发布订阅模式大家应该都不陌生，它在我们的日常学习和工作中出现的频率简直不要太高，常见的有EventBus、框架里的组件间通信、鉴权业务等等......话不多说，让我们一起进入今天的学习把!!!
发布-订阅模式又叫观察者模式，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，所有依赖它的订阅者都会接收到通知。发布-订阅模式在日常应用十分广泛（js中一般用事件模型来替代传统的发布订阅模式，如addEventListener）。那发布-订阅者模式有啥用呢？
例子1：
我们举个例子，小明是一个喜欢吃包子的人，于是他每天都去楼下询问有没有包子，如果运气不好今天没有包子，小明就得白跑一趟，但是啥时候有包子小明又不知道，这让他很是困扰。那如何解决这个问题呢，这个时候发布-订阅模式就派上用场了。假如老板把小明的电话记了下来，有包子就通知小明，这样小明就不会白白跑一趟了。看到这个例子你有没有觉得这种模式很眼熟，像我们的点击事件，ajax请求的error或者success事件其实都是用了这种模式，接下来我们就用代码来还原上面小明的场景
version1：
const baoziShop = {};//定义包子铺
baoziShop.listenList = [];//缓存列表 存放订阅者的回调函数
//添加订阅者
baoziShop.listen = function (fn) {
baoziShop.listenList.push(fn)
}
//发布消息
baoziShop.trigger = function() {
for(let i = 0, fn; fn = baoziShop.listenList[i++]) {
fn.apply(this, arguments);
}
}
//接下来尝试添加监听者
baoziShop.listen( function (price, baoziType) { //小明订阅消息
console.log(`种类：${baoziType}, 价格： ${price}`)
})
baoziShop.listen( function (price, baoziType) { //小王订阅消息
console.log(`种类：${baoziType}, 价格： ${price}`)
})
//接下来我们尝试发布消息
baoziShop.trigger(2, '豆沙包');//输出:种类：豆沙包， 价格 2
baoziShop.trigger(3, '肉包');//输出：种类：肉包，价格 3
上面我们已经实现了一个简单的例子，但是上面的代码还存在着一些问题：比如订阅者无差别接收到发布者发布的所有消息，如果小明只喜欢吃菜包，那他不应该收到上架肉包子的通知，所以我们有必要增加一个key来让订阅者只订阅自己感兴趣的东西，接下来我们对代码进行一些改动：
version2:
const baoziShop = {}; //定义包子铺
baoziShop.listenList = {}; //存放订阅者的回调函数 注意 这里从前面的数组改成了对象
//添加订阅者 key用来标识订阅者
baoziShop.listen = function(key, fn) {
if( !this.listenList[key]) {
this.listenList[key] = [];//如果没有订阅过此类消息 就给该消息创建订阅列表
}
this.listenList[key].push(fn);//将回调放入订阅列表
}
//发布消息
baoziShop.trigger = function() {
const key = Array.prototype.shift.call(arguments), //取出消息类型
fns = this.listenList[key];//取出该订阅对应的回调列表
if(!fns || fns.length === 0) return false;//没有订阅则直接返回
for(let i = 0, fn; fn = fns[i]; i++) {
fn.apply(this, arguments) //绑定this
}
}
//接下来我们尝试下订阅不同的消息
baoziShop.listen('菜包子', function(price) { //小明订阅菜包子的消息
console.log('价格：', price)
})
baoziShop.listen('肉包子', function(price) { //小王订阅肉包子
console.log('价格:', price)
})
//接下来我们发布下消息
baoziShop.trigger('菜包子'， 2); //只有订阅菜包子的小明能收到消息
baoziShop.trigger('肉包子', 3); //只有订阅肉包子的小王能收到通知
好了，经过上面的改写，我们已经实现了只收到自己订阅的类型的消息的功能。那我们不妨想一下我们的代码还有啥可以完善的功能，比如如果小明楼下有两个包子铺，如果小明想要在另一个包子铺买v包子，那这段代码就必须在另一个包子铺的对象上复制粘贴一遍，如果只有两个包子铺还好，那万一有十个包子铺呢？是不是得写十遍？
所以我们正确的做法应该是将发布-订阅的功能单独抽离出来封装在一个通用的对象内，这样避免重复写同样的代码，那我们按着这种思路开始改写我们的代码
const event = {
listenList : [], //订阅列表
listen: function (key, fn) {
if( !this.listenList[key]) {
this.listenList[key] = [];//如果没有订阅过此类消息 就给该消息创建订阅列表
}
this.listenList[key].push(fn);//将回调放入订阅列表
},
trigger: function() {
const key = Array.prototype.shift.call(arguments), //取出消息类型
fns = this.listenList[key];//取出该订阅对应的回调列表
if(!fns || fns.length === 0) return false;//没有订阅则直接返回
for(let i = 0, fn; fn = fns[i]; i++) {
fn.apply(this, arguments) //绑定this
}
}
}
可以看到，我们将发布-订阅那部分的逻辑抽离到event对象上,后续我们就能通过event.trigger()这种形式调用，接下来我们封装一个可以给所有对象都动态安装发布-订阅功能的方法，避免重复操作
const installEvent = function(obj) {
for(let i in event) {
obj[i] = event[i];
}
}
//接下来我们测试下我们的代码
const baoziShop = {};//定义包子铺
installEvent(baoziShop);
//接下来我们就可以订阅和发布消息了
baoziShop.listen('菜包子', function(price) { //小明订阅菜包子的消息
console.log('价格：', price)
})
baoziShop.listen('肉包子', function(price) { //小王订阅肉包子
console.log('价格:', price)
})
baoziShop.trigger('菜包子'， 2); //只有订阅菜包子的小明能收到消息
baoziShop.trigger('肉包子', 3); //只有订阅肉包子的小王能收到通知
有没有发现，经过上面的改写，我们已经可以轻松做到给每个对象都添加订阅和发布消息，再也不用重复写代码了。那趁热打铁，我们再思考一下，能否让我们的代码功能更多些，比如如果有一天，小明不想吃包子了，但是小明还是会继续收到包子铺的消息，这让他很烦恼，于是他想要取消之前在包子铺的订阅，这就引出了另一个需求，有订阅就应该有取消订阅的功能！
接下来我们开始改写我们的代码吧
//我们给我们的event对象增加一个remove的方法用来取消订阅
event.remove = function(key, fn) {
const fns = this.listenList[key];//取出该key对应的列表
if(!fns) { //如果该key没被人订阅，直接返回
return false;
} if(!fn) { //如果传入了key但是没有对应的回调函数，则标识取消该key对应的所有订阅！！
fns && (fns.length == 0)
}else {
for(let len = fns.length - 1; len >= 0; len --) { //反向遍历订阅的回调列表
const _fn = fns[len];
if(_fn === fn) {
fns.splice(len, 1) ;//删除订阅者的回调函数
}
}
}
}
//接下来我们照常给包子铺添加一些订阅
const baoziShop = {};
installEvent(baoziShop);
baoziShop.listen('菜包子', fn1 = function(price) { //小明订阅消息
console.log('价格', price);
})
baoziShop.listen('菜包子', fn2 = function(price) { //小王订阅消息
console.log('价格', price)
})
baoziShop.trigger('菜包子', 2);//小明和小王都收到消息
baoziShop.remove('菜包子', fn1); //删除小明的订阅
baoziShop.trigger('菜包子', 2);//只有小王会收到订阅
至此，我们的系统已经可以添加不同的订阅，赋予对象订阅-发布功能，取消订阅等等。
理论上，我们的代码已经可以实现简单的功能，但是还存在着下面几个问题：
- 每个对象都必须添加
listen和trigger的功能，以及分配一个listenList的订阅列表，这其实是资源的浪费 - 代码的耦合度太高，就像下面这样
//小明必须知道包子铺的名称才能开始订阅
baoziShop.listen('菜包子', function(price) {
//....
})
//如果小明要去另外的包子铺买 就必须订阅另一家包子铺
baoziAnother.listen('菜包子', function(price) {
//....
})
这样未免有点愚蠢，我们想下现实的例子，如果我们想买包子，我们需要一家一家去和老板说吗？不需要的，我们大可以打开美团，在美团上购买就可以了，这其中，美团就类似于中介，我们只需要告诉美团我想吃包子，并不用关心包子是从哪里来的，而卖家只需要将消息发布到美团上，不用关心谁是消费者（这里和现实有点差异，因为现实我们买东西还是要看商家评价啥的，这里只是举个例子),所以我们可以改写下我们的代码
//我们尝试改写event对象 使其充当一个中介的角色 将发布者和订阅者连接起来
const Event = ({
const listenList = {};//订阅列表
//添加订阅者
const listen = function(key, fn) {
if( !this.listenList[key]) {
this.listenList[key] = [];//如果没有订阅过此类消息 就给该消息创建订阅列表
}
this.listenList[key].push(fn);//将回调放入订阅列表
};
//发布消息
const trigger = function() {
const key = Array.prototype.shift.call(arguments), //取出消息类型
fns = this.listenList[key];//取出该订阅对应的回调列表
if(!fns || fns.length === 0) return false;//没有订阅则直接返回
for(let i = 0, fn; fn = fns[i]; i++) {
fn.apply(this, arguments) //绑定this
}
};
//取消订阅
const remove = function(key, fn) {
const fns = this.listenList[key];//取出该key对应的列表
if(!fns) { //如果该key没被人订阅，直接返回
return false;
} if(!fn) { //如果传入了key但是没有对应的回调函数，则标识取消该key对应的所有订阅！！
fns && (fns.length == 0)
}else {
for(let len = fns.length - 1; len >= 0; len --) { //反向遍历订阅的回调列表
const _fn = fns[len];
if(_fn === fn) {
fns.splice(len, 1) ;//删除订阅者的回调函数
}
}
};
return {
listen,
trigger,
remove
}
})();
//接下来我们就能用Event来实现发布-订阅功能而不需要创建那么多的对象了
Event.listen('菜包子', function(price) { //小明订阅消息
console.log('价格：', price)
})
Event.listen('菜包子', 2);//包子铺发布消息
经过修改，我们现在订阅消息不再需要知道包子铺的名称，也不需要给每个包子铺都创建一个对象，只需要统一通过Event对象来订阅就好，而发布消息也是这样的流程，这样我们就巧妙地通过Event这个中介对象把发布者和订阅者联系起来了。
我们的发布订阅模式不止可用于上面这种例子，比较常见的还有模块间的通信（学过vue或者react的小伙伴应该都对组件间的事件响应不陌生），接下来就看看怎么使用
//例如我们在a元素发布一个消息 b元素就可以监听到并实施对应的操作
a.onclick = () => {
Event.listen('onclickEvent', 'this is data')
}
//b元素接收到消息
const b = (function() {
Event.listen('onclikcEvent', function(data) {
console.log('这是接收到的数据', data);//输出这是接收到的数据thisisdata
})
})();
这种用法在我们日常开发中用到的非常多！
同样，我们也可以把它用在有关登录的业务上，想象这么一个需求，如果在用户登陆后，首页需要更新用户推荐内容，用户个人信息和好友列表等，那我们应该怎么做呢？
由于我们并不知道用户啥时候会登录，所以我们可以在登录成功后发布登录成功的消息，然后在需要登录权限的地方去监听登录成功的消息并做相关操作，就像下面这样
//在登录成功后发布消息
login().then((data:[code]) => {
if(code === 200) {
Event.trigger('success', code);//登录成功后发布消息
}
})
//用户信息模块监听并更新
Event.listen('success', function(code) => {
refleshUserInfo();//更新用户信息
})
这样，即使后面有其他模块需要鉴权，也只需要添加对应的订阅者就可以了，不用去改动登录部分的代码和逻辑，这对于代码的健壮性是有很好的帮助的。
总结
关于发布-订阅模式就讲这么多，可以看到这种设计模式还是用处非常大的，实现难度也不大，但是也要注意一些小细节，比如注意命名冲突（每个key都是唯一的，可用ES6的Symbol单独封装到专门文件），比如会消耗一定的内存和时间，因为你订阅一个消息后，除非手动取消，不然订阅者会一一直存在于内存中造成浪费等等，但是总的来说发布-订阅模式的用处和好处还是非常多的，希望大家都可以掌握并熟练使用这种模式！！
前端常见的设计模式和使用场景
一文带你读懂作用域、作用链和this的原理
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