观察者模式 (Observer Pattern)有时候也称为发布订阅模式,它的核心思想是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,所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。观察者模式是应用最广泛的开发模式之一,MVC 三层模式中的控制器就会观察视图并实时更新模型部分,Vue 中也有效地使用观察者模式来管理数据的响应式和视图的更新。
在很多文档中,观察者模式的主要角色被定义如下:
- 主题接口(Subject):也叫抽象目标类或目标接口类,它提供了一个用于保存观察者对象的聚集类和增加、删除观察者对象的方法,以及通知所有观察者的抽象方法。
- 观察者接口(Observer):它是一个抽象类或接口,它包含了一个更新自己的抽象方法,当接到具体主题的更改通知时被调用。
- 具体主题(Concrete Subject)(被观察目标):也叫具体目标类,它是被观察的目标,它实现抽象目标中的通知方法,当具体主题的内部状态发生改变时,通知所有注册过的观察者对象。
- 具体观察者(Concrete Observer):实现抽象观察者中定义的抽象方法,以便在得到目标的更改通知时更新自身的状态。
JS 中观察者模式的实现步骤如下:
1. 定义观察者类(订阅者)。
// 1. 定义观察者(订阅者)
class Observer {constructor(name) {this.name = name}// 观察者内部有一个更新方法,发布者通知观察者时,会调用观察者的更新方法update(value) {console.log(`${this.name}收到通知,通知内容为:${value}`)}
}
2. 定义被观察者类(主题、发布者、被观察对象)。
// 2. 定义被观察者(发布者、被观察对象)
// 发布者内部可以添加、删除、通知观察者
class Subject {constructor() {this.observers = [] // 维护观察者们的列表}// 添加观察者addObserver(observer) {this.observers.push(observer)}// 删除观察者removeObserver(observer) {this.observers = this.observers.filter(item => item !== observer)}// 通知观察者notifyObservers(value) {this.observers.forEach(observer => observer.update(value))}
}
3. 生成观察者实例对象和被观察者的实例对象。
// 创建观察者与发布者实例对象
const subject = new Subject()
const observer1 = new Observer('观察者1')
const observer2 = new Observer('观察者2')
const observer3 = new Observer('观察者3')
4. 将观察者实例对象们维护到被观察者实例对象中
// 将观察者维护到发布者中
subject.addObserver(observer1)
subject.addObserver(observer2)
subject.addObserver(observer3)
5. 被观察者状态改变时,通知观察者们;观察者们接收到通知后,进行相应的操作
subject.notifyObservers('明天房价上涨') // 观察者1收到通知,通知内容为:明天房价上涨 观察者2收到通知,通知内容为:明天房价上涨 观察者3收到通知,通知内容为:明天房价上涨subject.removeObserver(observer2)
subject.notifyObservers('明天房价下跌') // 观察者1收到通知,通知内容为:明天房价下跌 观察者3收到通知,通知内容为:明天房价下跌
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/*** 观察者模式*/// 观察者模式
// 1. 定义观察者(订阅者)
// 2. 定义被观察者(发布者、被观察对象)
// 3. 将观察者维护到发布者中
// 4. 被观察者状态改变时,通知观察者
// 5. 观察者接收到通知后,进行相应的操作// 1. 定义观察者(订阅者)
class Observer {constructor(name) {this.name = name}// 观察者内部有一个更新方法,发布者通知观察者时,会调用观察者的更新方法update(value) {console.log(`${this.name}收到通知,通知内容为:${value}`)}
}// 2. 定义被观察者(发布者、被观察对象)
// 发布者内部可以添加、删除、通知观察者
class Subject {constructor() {this.observers = [] // 维护观察者列表}// 添加观察者addObserver(observer) {this.observers.push(observer)}// 删除观察者removeObserver(observer) {this.observers = this.observers.filter(item => item !== observer)}// 通知观察者notifyObservers(value) {this.observers.forEach(observer => observer.update(value))}
}// 创建观察者与发布者实例对象
const subject = new Subject()
const observer1 = new Observer('观察者1')
const observer2 = new Observer('观察者2')
const observer3 = new Observer('观察者3')// 4. 将观察者维护到发布者中
subject.addObserver(observer1)
subject.addObserver(observer2)
subject.addObserver(observer3)// 5. 发布者下发通知,通知观察者
subject.notifyObservers('明天房价上涨') // 观察者1收到通知,通知内容为:明天房价上涨 观察者2收到通知,通知内容为:明天房价上涨 观察者3收到通知,通知内容为:明天房价上涨subject.removeObserver(observer2)
subject.notifyObservers('明天房价下跌') // 观察者1收到通知,通知内容为:明天房价下跌 观察者3收到通知,通知内容为:明天房价下跌
观察者模式的优点
解耦:观察者模式使得主题和观察者之间的耦合度降低,主题不需要知道观察者的具体实现。
动态注册:观察者可以在运行时动态注册和注销,灵活性高。
广播通知:主题可以一次性通知所有观察者,简化了事件处理逻辑。
观察者模式的缺点
性能问题:如果观察者数量较多,通知所有观察者可能会导致性能下降。
内存泄漏:如果观察者没有正确注销,可能会导致内存泄漏。
复杂性:在某些情况下,观察者模式可能会导致系统复杂性增加,特别是在观察者和主题之间的依赖关系较多时。
应用场景
自定义事件系统
组件间通信(如 Vue 的 EventBus)
实时数据更新(如 Websocket 消息推送)