面试大揭秘：发布订阅与观察者模式的区别

再前面两章，我们分别学习了发布订阅、观察者模式。恰巧最近再面试的过程中遇到了相关问题，于是在我略施拳脚后成功说服（shuì fú）了面试官。

面试现场

🙎🏻‍♀️ HR小姐姐：你是来参加面试的吧？

🤵🏻 我：是的，我昂起头，自信地点了点头。

🙎🏻‍♀️ HR小姐姐：面试官马上就来，我先带你去会议室。

会议室

🙎🏻‍♀️ HR小姐姐：面试官临时有个会议，你稍等一会儿。

👨🏻‍💼 面试官走进来：你是杰克马是吧？

🤵🏻 我：你好，面试管。我叫马杰克，那名字可不敢叫，那不是僭越了嘛。

👨🏻‍💼 面试官：你小子，还是有分寸的，我们开始面试，你简单介绍一下自己。

🤵🏻 我：好的，我开始自信地介绍自己。

👨🏻‍💼 面试官：挑一个你最熟悉的技能说说。

🤵🏻 我：（PS：你小子这不是踢钢板上了么）我最近正在阅读《Head First 设计模式》，想谈谈设计模式。

👨🏻‍💼 面试官：那你说说观察者模式和发布订阅模式的区别吧。

于是就有了下面的内容

理解概念

发布订阅（Publish-Subscribe）和观察者（Observer）模式都是设计模式中常用的通信模式，用于实现对象间的解耦和事件处理。

• 发布订阅模式：在这种模式中，发布者和订阅者之间没有直接依赖关系。它们通过一个中介（消息代理或事件总线）进行通信。发布者发布消息到消息代理，订阅者从消息代理订阅消息。这样，发布者和订阅者不需要知道对方的存在。
• 观察者模式：在这种模式中，观察者和被观察者（也叫主题）之间存在直接依赖关系。观察者注册自己感兴趣的主题，然后等待主题的通知。主题维护一个观察者列表，当状态改变时，主题会通知列表中的观察者。

这种概念的性的描述不利于记忆，我们举个例子说明一下，我有一个朋友叫英俊，他酷爱洗澡。

发布订阅模式

• 场景描述：洗浴中心通过合作饭店进行促销活动，饭店的顾客在满足一定条件下可以以优惠价格购买洗浴中心的年卡。洗浴中心通过这种方式吸引新客户，并通过客户的口碑传播进一步增加客户基数。

在这个例子中，洗浴中心可以视为“发布者”，而饭店的顾客可以视为“订阅者”。洗浴中心发布优惠信息（发布），饭店的顾客通过饭店得知优惠信息并选择购买（订阅）。这种模式实现了洗浴中心和顾客之间的解耦，洗浴中心不需要直接与每个顾客沟通，而是通过饭店这个中介来发布信息。

观察者模式

• 场景描述：洗浴中心通过观察顾客的使用频率和偏好，来调整服务和营销策略。例如，如果某个顾客经常来洗浴中心，洗浴中心可能会针对这位顾客提供个性化的服务或优惠。

在这个例子中，洗浴中心可以视为“被观察者”，而顾客可以视为“观察者”。洗浴中心通过观察顾客的行为（使用频率和偏好）来调整自己的服务策略，而顾客则通过自己的行为影响洗浴中心的服务提供。这种模式实现了洗浴中心和顾客之间的紧密互动，但保持了各自的独立性。

如果还没懂，这边建议您先去洗个澡，清醒一下。

结构对比

发布订阅模式（Publish-Subscribe）

1. 参与者：包括发布者（Publisher）、订阅者（Subscriber）和消息代理（Message Broker）。
2. 结构：发布者和订阅者通过消息代理进行通信，发布者将消息发送到消息代理，消息代理将消息分发给订阅者。
3. 解耦：发布者和订阅者之间完全解耦，彼此不知道对方的存在，只需通过消息代理进行消息传递。
4. 使用场景：适用于系统中有大量松散耦合的组件，需要进行复杂的事件传递和处理，例如事件驱动系统、日志收集、通知系统等。
5. 实现方式：通常通过消息队列（如RabbitMQ、Kafka）或事件总线（如EventBus）来实现。

观察者模式（Observer）

1. 参与者：包括被观察者（Subject）和观察者（Observer）。
2. 结构：被观察者维护一个观察者列表，当被观察者状态发生变化时，通知所有观察者。
3. 耦合度：观察者和被观察者之间存在一定的耦合，观察者需要注册到被观察者中，被观察者知道观察者的存在。
4. 使用场景：适用于一个对象状态变化需要通知多个对象的场景，例如GUI应用中的事件监听、数据模型与视图同步等。
5. 实现方式：通常通过直接的对象引用和方法调用来实现，比较简单。

对比总结

示例代码

发布订阅模式

class MessageBroker:
    def __init__(self):
        self.subscribers = {}

    def subscribe(self, event_type, subscriber):
        if event_type not in self.subscribers:
            self.subscribers[event_type] = []
        self.subscribers[event_type].append(subscriber)

    def publish(self, event_type, data):
        if event_type in self.subscribers:
            for subscriber in self.subscribers[event_type]:
                subscriber.update(data)

class Subscriber:
    def update(self, data):
        print(f"Received data: {data}")

broker = MessageBroker()
subscriber = Subscriber()

broker.subscribe("event", subscriber)
broker.publish("event", "Hello, World!")

观察者模式

class Subject:
    def __init__(self):
        self.observers = []

    def attach(self, observer):
        self.observers.append(observer)

    def detach(self, observer):
        self.observers.remove(observer)

    def notify(self, data):
        for observer in self.observers:
            observer.update(data)

class Observer:
    def update(self, data):
        print(f"Observer received data: {data}")

subject = Subject()
observer = Observer()

subject.attach(observer)
subject.notify("Hello, World!")

日常生活示例

发布订阅模式

报纸订阅

1. 发布者：报社
2. 订阅者：读者
3. 消息代理：邮局

过程：

• 读者（订阅者）通过邮局（消息代理）订阅了某个报社（发布者）的报纸。
• 每天，报社会把最新的报纸送到邮局。
• 邮局根据订阅信息，将报纸分发给所有订阅的读者。

报社并不知道具体有谁订阅了报纸，它只负责把报纸交给邮局，邮局负责管理订阅信息和分发报纸。读者和报社之间没有直接联系，它们通过邮局进行通信。

观察者模式

班主任和学生

1. 被观察者：班主任
2. 观察者：学生

过程：

• 班主任（被观察者）在班级中宣布了一条重要通知。
• 每个学生（观察者）都在听班主任的通知。
• 班主任说完通知后，所有学生都收到了这条通知。

班主任知道哪些学生在听通知，并且直接将通知传达给他们。学生和班主任之间有直接的联系，学生需要注册到班主任的通知列表中才能接收通知。

对比总结

• 发布订阅模式（报纸订阅）：报社（发布者）和读者（订阅者）之间完全解耦，通过邮局（消息代理）进行通信。
• 观察者模式（班主任和学生）：班主任（被观察者）直接通知学生（观察者），彼此之间有直接联系。

最后

👨🏻‍💼 面试官：你对观察者模式和发布订阅模式的理解非常的透彻，整的表现也非常的出色，后续HR会与你联系，回去等结果通知