观察者模式 | 以设计模式的视角解析mqtt协议

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最近项目里用到一个基于mqtt协议的代理服务器Mosquitto，我们需要将其适配到openwrt上并作简单的系统用户验证，折腾了一阵， 算是完成了。
但重点不在这， 重点在于， 我对mqtt基于publish / subscribe模式的通信方式， 产生了兴趣。
虽然之前对这种模式的应用也有一些了解，比如EventBus的事件监听机制，比如XMPP消息传输机制。但是并没有正经地去研究过它的实现，现在我用python实现一个小demo，完成基于publish/subscribe模式的消息通信，祭奠这段时间对Mosquitto的奉献～～～

定义

我们先来了解下什么叫基于publish / subscribe模式的通信方式，话先不多说，上图么么哒：

• 发布者： 发布消息给broker服务器上的某个主题， 他不关心有多少订阅者

• 订阅者： 从broker那订阅主题消息， 他不关心谁是发布者

• broker服务器： 负责推送发布者的消息给订阅者； 负责维护订阅者列表

以上， 便是三者各自负责的任务， 而mosquitto就是通过以下三个命令来完成上述消息通信过程：

mosquitto -c /etc/mosquitto/mosquitto.conf 
mosquitto_sub -t "test"                       // -t ==> topic
mosquitto_pub -t "test" -m "testaddress"      // -m ==> message

通过这三个命令， 我们以黑盒的方式YY一下， 它是如何实现的咧？ 下图是我用观察者模式YY的一种实现方式哈！

接着就是把图用python代码化：

Topic

class Topic:
    def __init__(self, topic_name):
        self.subscribers = []
        self.name = topic_name

    def attach(self, subscriber):
        if subscriber not in self.subscribers:
            self.subscribers.append(subscriber)

    def deattach(self, subscriber):
        if subscriber in self.subscribers:
            self.subscribers.remove(subscriber)

    def notify(self, msg):
        for s in self.subscribers:
            s.update(msg)

Subscriber

class Subscriber:
    def __init__(self, sub_name):
        self.name = sub_name

    def update(self, recv_msg):
        print "订阅者" + self.name + "收到消息：\\\\\\\\t" + recv_msg

Publisher

class Publisher:
    def __init__(self, pub_name):
        self.name = pub_name

    def publish(self, pub_msg, topic):
        print "发布者" + self.name + "发布消息：\\\\\\\\t" + pub_msg + "\\\\\\\\n"
        self.topic = topic
        self.topic.notify(pub_msg)

Main

if __name__ == '__main__':
    coder_Jameson   = Subscriber("Jameson")
    coder_Tom       = Subscriber("Tom")
    coder_Peter     = Subscriber("Peter")

    boss            = Publisher("BOSS")

    platform_topic  = Topic("platform")
    platform_topic.attach(coder_Jameson)
    platform_topic.attach(coder_Tom)
    platform_topic.attach(coder_Peter)

    print "\\\\\\\\n---------------------\\\\\\\\n"
    boss.publish("写一个微信小程序", platform_topic)
    print "\\\\\\\\n---------------------\\\\\\\\n"
    boss.publish("写一个RN APP", platform_topic)
    print "\\\\\\\\n---------------------\\\\\\\\n"
    boss.publish("写一个nodejs后台服务", platform_topic)
    print "\\\\\\\\n---------------------\\\\\\\\n"

运行结果

总结
最后的最后， 我们来总结下利用观察者模式实现的方法， 有什么优劣：

*优点： * 正如前文所说， 观察者模式解耦了观察者与发布者之间的关系， 二者互不关心

*缺点： * 如果Topic被过多人订阅的话， 那么发布者发布的消息通知就会推送的比较慢，复杂度O（N）