设计模式之黑板模式

黑板模式的意图

黑板模式是观察者模式的一个扩展,知名度并不高,但使用的范围却非常广. 其意图为: 允许消息的读写同时进行, 广泛的交互消息.

简单的说, 黑板模式允许多个消息读写者同时存在, 消息的生产者和消费者完全分开. 这就像一个黑板, 任何一个老师(消息的生产者)都可以在上面书写消息, 任何一个学生(消息的消费者)都可以从黑板上读取消息, 两者在空间和时间上可以解耦, 互不干扰.

示意图如下:

黑板模式就是消息的广播,主要解决的问题是消息的生产者和消费者之间的耦合问题, 它的核心是消息存储(黑板), 它存储所有消息,并可以随时被读取. 当消息生产者将消息写入到消息仓库后,其他消费者就可以从仓库中读取. 当然,此时消息的写入这也可以变身为消息的消费者,读写者在时间上是解耦的. 对于这些消息, 消费者只需要关注特定消息, 不处理与自己不相关的消息, 这一点通常通过过滤器来实现.

黑板模式的实现方法

黑板模式一般不会对架构产生什么影响, 但它通常会要求有一个清晰的消息结构. 黑板模式一般都会提供一系列的过滤器,以便消息的消费者不再接触到与自己无关的消息.在实际开发中,黑板模式常见的有两种实现方式:

数据库作为黑板. 利用数据库充当黑板,生产者更新数据,不同的消费则共享数据库中的信息, 这是最常见的实现方式. 该方式在技术上容易实现, 开发量较少,熟悉度较高. 缺点是在大量消息和高频率访问的情况下, 性能会受到一定影响. 在该模式下, 消息的读取是通过消费者主动"拉取", 因此该模式也叫做"拉模式".

消息队列作为黑板. 以消息队列作为黑板, 通过订阅-发布模型即可实现黑板模式. 这也是黑板模式被淡忘的一个重要原因: 消息队列已经非常普及了. 在该模式下, 消费者接收到的消息是被主动推送过来的, 因此该模式也叫做"推模式".