Go語言設計模式之實現(xiàn)觀察者模式解決代碼臃腫
引言
我們先來簡單學習一下用 Go 實現(xiàn)觀察者設計模式,給怎么實現(xiàn)事件驅(qū)動編程、事件源這些模式做個鋪墊。主要也是我也老沒看設計模式了,一起再復習一下。以前看的設計模式教程都是 Java 的,這次用 Go 實現(xiàn)一番。
觀察者模式
咱們先來看一下觀察者模式的概念,我盡量加一些自己的理解,讓它變成咱們都能理解的大俗話:
概念
觀察者模式 (Observer Pattern),定義對象間的一種一對多依賴關系,使得每當一個對象狀態(tài)發(fā)生改變時,其相關依賴對象皆得到通知,依賴對象在收到通知后,可自行調(diào)用自身的處理程序,實現(xiàn)想要干的事情,比如更新自己的狀態(tài)。
發(fā)布者對觀察者唯一了解的是它實現(xiàn)了某個接口(觀察者接口)。這種松散耦合的設計最大限度地減少了對象之間的相互依賴,因此使我們能夠構(gòu)建靈活的系統(tǒng)來處理主體的變化。
我的理解
上面這段話看完,相信幾乎對于理解觀察者模式能起到的作用微乎其微,類似于現(xiàn)實職場里加班對項目進度起到的作用一樣,加班的時候誰還沒打過幾把王者榮耀,嘿。下面我用自己的理解再給你們嘮一下。
觀察者模式也經(jīng)常被叫做發(fā)布 - 訂閱(Publish/Subscribe)模式、上面說的定義對象間的一種一對多依賴關系,一 - 指的是發(fā)布變更的主體對象,多 - 指的是訂閱變更通知的訂閱者對象。
發(fā)布的狀態(tài)變更信息會被包裝到一個對象里,這個對象被稱為事件,事件一般用英語過去式的語態(tài)來命名,比如用戶注冊時,用戶模塊在用戶創(chuàng)建好后發(fā)布一個事件 UserCreated 或者 UserWasCreated 都行,這樣從名字上就能看出,這是一個已經(jīng)發(fā)生過的事件。
事件發(fā)布給訂閱者的過程,其實就是遍歷一下已經(jīng)注冊的事件訂閱者,逐個去調(diào)用訂閱者實現(xiàn)的觀察者接口方法,比如叫 handleEvent 之類的方法,這個方法的參數(shù)一般就是當前的事件對象。
至于很多人會好奇的,事件的處理是不是異步的?主要看我們的需求是什么,一般情況下是同步的,即發(fā)布事件后,觸發(fā)事件的方法會阻塞等到全部訂閱者返回后再繼續(xù),當然也可以讓訂閱者的處理異步執(zhí)行,完全看我們的需求。
大部分場景下其實是同步執(zhí)行的,單體架構(gòu)會在一個數(shù)據(jù)庫事務里持久化因為主體狀態(tài)變更,而需要更改的所有實體類。
微服務架構(gòu)下常見的做法是有一個事件存儲,訂閱者接到事件通知后,會把事件先存到事件存儲里,這兩步也需要在一個事務里完成才能保證最終一致性,后面會再有其他線程把事件從事件存儲里搞到消息設施里,發(fā)給其他服務,從而在微服務架構(gòu)下實現(xiàn)各個位于不同服務的實體間的最終一致性。
所以觀察者模式,從程序效率上看,大多數(shù)情況下沒啥提升,更多的是達到一種程序結(jié)構(gòu)上的解耦,讓代碼不至于那么難維護。
Go 實現(xiàn)觀察者模式
說了這么多,我們再看下用 Go 怎么實現(xiàn)最簡單的觀察者模式:
package main import "fmt" // Subject 接口,它相當于是發(fā)布者的定義 type Subject interface { Subscribe(observer Observer) Notify(msg string) } // Observer 觀察者接口 type Observer interface { Update(msg string) } // Subject 實現(xiàn) type SubjectImpl struct { observers []Observer } // Subscribe 添加觀察者(訂閱者) func (sub *SubjectImpl) Subscribe(observer Observer) { sub.observers = append(sub.observers, observer) } // Notify 發(fā)布通知 func (sub *SubjectImpl) Notify(msg string) { for _, o := range sub.observers { o.Update(msg) } } // Observer1 Observer1 type Observer1 struct{} // Update 實現(xiàn)觀察者接口 func (Observer1) Update(msg string) { fmt.Printf("Observer1: %s\n", msg) } // Observer2 Observer2 type Observer2 struct{} // Update 實現(xiàn)觀察者接口 func (Observer2) Update(msg string) { fmt.Printf("Observer2: %s\n", msg) } func main(){ sub := &SubjectImpl{} sub.Subscribe(&Observer1{}) sub.Subscribe(&Observer2{}) sub.Notify("Hello") }
這就是 Go 實現(xiàn)觀察者模式的代碼,實際應用的時候,一般會定義個事件總線 EventBus 或者事件分發(fā)器 Event Dispatcher,來管理事件和訂閱者間的關系和分發(fā)事件,它們兩個就是名不一樣,角色定位一樣。
下面看一下用 Go 怎么實現(xiàn)事件總線。
Go 實現(xiàn)事件總線
下面我們實現(xiàn)一個支持以下功能的事件總線
- 異步不阻塞
- 支持任意參數(shù)值
這個代碼不是我自己寫的,出處見代碼注釋首行。
代碼
// 代碼來自https://lailin.xyz/post/observer.html package eventbus import ( "fmt" "reflect" "sync" ) // Bus Bus type Bus interface { Subscribe(topic string, handler interface{}) error Publish(topic string, args ...interface{}) } // AsyncEventBus 異步事件總線 type AsyncEventBus struct { handlers map[string][]reflect.Value lock sync.Mutex } // NewAsyncEventBus new func NewAsyncEventBus() *AsyncEventBus { return &AsyncEventBus{ handlers: map[string][]reflect.Value{}, lock: sync.Mutex{}, } } // Subscribe 訂閱 func (bus *AsyncEventBus) Subscribe(topic string, f interface{}) error { bus.lock.Lock() defer bus.lock.Unlock() v := reflect.ValueOf(f) if v.Type().Kind() != reflect.Func { return fmt.Errorf("handler is not a function") } handler, ok := bus.handlers[topic] if !ok { handler = []reflect.Value{} } handler = append(handler, v) bus.handlers[topic] = handler return nil } // Publish 發(fā)布 // 這里異步執(zhí)行,并且不會等待返回結(jié)果 func (bus *AsyncEventBus) Publish(topic string, args ...interface{}) { handlers, ok := bus.handlers[topic] if !ok { fmt.Println("not found handlers in topic:", topic) return } params := make([]reflect.Value, len(args)) for i, arg := range args { params[i] = reflect.ValueOf(arg) } for i := range handlers { go handlers[i].Call(params) } }
單測
package eventbus import ( "fmt" "testing" "time" ) func sub1(msg1, msg2 string) { time.Sleep(1 * time.Microsecond) fmt.Printf("sub1, %s %s\n", msg1, msg2) } func sub2(msg1, msg2 string) { fmt.Printf("sub2, %s %s\n", msg1, msg2) } func TestAsyncEventBus_Publish(t *testing.T) { bus := NewAsyncEventBus() bus.Subscribe("topic:1", sub1) bus.Subscribe("topic:1", sub2) bus.Publish("topic:1", "test1", "test2") bus.Publish("topic:1", "testA", "testB") time.Sleep(1 * time.Second) }
毫不意外這個事件總線,只是個例子,咱也不能在項目開發(fā)里使用,這篇文章咱們先搞清概念,我其實前兩天關注了下,沒有發(fā)現(xiàn)什么好用的事件分發(fā)、事件總線的三方庫,好在實現(xiàn)起來也不難,后面我準備自己寫一個能用的到時候分享給大家,最起碼是在學習、練習項目里能使用的吧。
總結(jié)
今天給大家用大白話瞎嘮了一下觀察者模式的原理和實際怎么應用,感覺文章的精髓主要在前半部分,可能有的不你還不能理解,后面我會再通過后續(xù)文章逐一解釋,其實這些都是事件驅(qū)動和事件源這些模式里的基礎內(nèi)容。
至于這次給出的代碼,其實沒啥實戰(zhàn)意義,就是大家先了解一下。Go 里邊關于事件驅(qū)動之類的內(nèi)容,感覺不多,有 Spring 使用經(jīng)驗的可以先看看 Spring 提供的@EventListener 注解,需要訂閱者異步執(zhí)行可以配合 @Async 注解使用,至于我上面說的需要保證事件發(fā)布的主體和訂閱者的原子性持久化的話,則是通過@Transitional 和 @TransactionalEventListener 結(jié)合使用來實現(xiàn)。
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