观察者模式(Observer Pattern)是一种行为型设计模式,它定义了一种一对多的依赖关系,让多个观察者对象同时监听某一个主题对象,当主题对象发生变化时,它的所有观察者都会收到通知并进行相应的处理。
观察者模式包含两个角色:
- 主题(Subject):被观察的对象,它维护了一个观察者列表,可以添加、删除观察者,以及通知观察者状态的变化。
- 观察者(Observer):观察主题的对象,当主题状态发生变化时,它会接收到通知并进行相应的处理。
为什么需要观察者模式
观察者模式的价值在于它可以将主题对象和观察者对象解耦,使得它们可以独立地进行扩展和修改,同时也可以降低代码的耦合度,提高代码的可维护性和可扩展性。
具体来说,观察者模式有以下几个价值:
- 易于扩展
观察者模式可以在不修改主题对象和观察者对象的情况下,增加新的观察者对象或者新的主题对象,从而实现系统的扩展性。
- 解耦
观察者模式将主题对象和观察者对象解耦,使得它们可以独立地进行扩展和修改,降低了它们之间的依赖关系,提高了系统的灵活性。
- 通信
观察者模式通过事件通知的方式,实现了主题对象和观察者对象之间的通信,使得它们可以相互交流和协作,从而实现系统的功能。
总之,观察者模式可以帮助我们更好地组织代码,降低代码的耦合度,提高代码的可维护性和可扩展性,应用广泛,是一种非常有价值的设计模式。
代码示例
下面是一个简单的观察者模式的代码示例:
// 主题对象 class Subject { constructor() { this.observers = []; // 观察者列表 } // 添加观察者 addObserver(observer) { this.observers.push(observer); } // 删除观察者 removeObserver(observer) { const index = this.observers.indexOf(observer); if (index !== -1) { this.observers.splice(index, 1); } } // 通知所有观察者状态的变化 notify() { for (const observer of this.observers) { observer.update(this); } } // 更改状态,并通知所有观察者 setState(state) { this.state = state; this.notify(); } } // 观察者对象 class Observer { // 接收主题对象,并将自己添加到主题的观察者列表中 constructor(subject) { subject.addObserver(this); } // 接收通知并进行相应的处理 update() { console.log('Observer update:', this); } } // 创建主题和观察者对象 const subject = new Subject(); const observer1 = new Observer(subject); const observer2 = new Observer(subject); // 更改主题状态,并通知所有观察者 subject.setState('new state');
这段代码中,我们首先定义了一个主题对象 Subject,它维护了一个观察者列表 observers,并提供了添加、删除观察者的方法,以及通知所有观察者状态变化的方法 notify。在 setState 方法中,我们将状态赋值给 state,并调用 notify 方法通知所有观察者。
然后定义了一个观察者对象 Observer,它在构造函数中接收主题对象 subject,并将自己添加到 subject 的观察者列表中。在 update 方法中,我们打印出观察者自身的信息。
最后创建了一个主题对象 subject,以及两个观察者对象 observer1 和 observer2。调用 setState 方法更改主题状态,并通知所有观察者。
应用场景
观察者模式的应用场景很多,以下是几个常见的场景及对应的代码示例:
DOM事件监听:
常见的如click事件、mouse事件、keyboard事件等,通过addEventListener()方法注册事件,当事件触发时,将自动调用回调函数。
// 注册事件监听 document.addEventListener('click', function() { console.log('click事件触发了!'); });
数据绑定
当数据模型发生变化时,观测者模式可通知视图更新,保证数据与视图同步。
// 定义对象属性 let data = { name: '小明', age: 20 }; // 通过Object.defineProperty()方法添加get/set方法 Object.defineProperty(data, 'name', { get: function() { return this._name; }, set: function(newName) { console.log(`修改name属性为:${newName}`); this._name = newName; } }); // 修改对象属性 data.name = '小红';
自定义事件
可通过自定义事件的方式实现观察者模式,当自定义事件触发时,所有订阅者都会得到通知并执行其回调函数。
// 创建自定义事件对象 const event = new Event('myCustomEvent'); // 注册事件监听 document.addEventListener('myCustomEvent', function(event) { console.log('自定义事件触发了!'); }); // 触发自定义事件 document.dispatchEvent(event);
Promise对象
Promise对象可作为一种观察者模式实现异步编程,当Promise对象状态发生改变时,所有订阅者都会得到通知并执行其回调函数。
// 创建promise对象 const promise = new Promise((resolve, reject) => { setTimeout(() => { resolve('Promise执行成功!'); }, 1000); }); // 注册promise状态变化的回调函数 promise.then(function(data) { console.log(data); });
Pub/Sub模式
Pub/Sub模式是一种松耦合的通信机制,可通过观察者模式实现。当发布者发布消息时,所有订阅者都会得到通知并执行其回调函数。
// 创建Pub/Sub对象 const pubsub = { subscribers: {}, subscribe(eventName, handler) { // 添加事件订阅者 if (!this.subscribers[eventName]) { this.subscribers[eventName] = []; } this.subscribers[eventName].push(handler); }, unsubscribe(eventName, handler) { // 取消事件订阅者 if (!this.subscribers[eventName]) { return; } const index = this.subscribers[eventName].indexOf(handler); this.subscribers[eventName].splice(index, 1); }, publish(eventName, data) { // 发布事件 if (!this.subscribers[eventName]) { return; } this.subscribers[eventName].forEach((handler) => { handler(data); }); }, }; // 订阅事件 pubsub.subscribe('myEvent', function(data) { console.log(`收到myEvent事件,数据为:${data}`); }); // 发布事件 pubsub.publish('myEvent', 'Hello World!');
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