JS前端设计模式之发布订阅模式详解

引言

例子1：

version1：

version2:

总结

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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