JavaScript 的一些常用設(shè)計(jì)模式

作者：xianshannan 2019-08-19 14:56:07

設(shè)計(jì)模式的定義：在面向?qū)ο筌浖O(shè)計(jì)過(guò)程中針對(duì)特定問(wèn)題的簡(jiǎn)潔而優(yōu)雅的解決方案

設(shè)計(jì)模式是前人解決某個(gè)特定場(chǎng)景下對(duì)而總結(jié)出來(lái)的一些解決方案。可能剛開(kāi)始接觸編程還沒(méi)有什么經(jīng)驗(yàn)的時(shí)候，會(huì)感覺(jué)設(shè)計(jì)模式?jīng)]那么好理解，這個(gè)也很正常。有些簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)模式我們有時(shí)候用到，不過(guò)沒(méi)意識(shí)到也是存在的。

[[274128]]

學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模式，可以讓我們?cè)谔幚韱?wèn)題的時(shí)候提供更多更快的解決思路。

當(dāng)然設(shè)計(jì)模式的應(yīng)用也不是一時(shí)半會(huì)就會(huì)上手，很多情況下我們編寫(xiě)的業(yè)務(wù)邏輯都沒(méi)用到設(shè)計(jì)模式或者本來(lái)就不需要特定的設(shè)計(jì)模式。

適配器模式

這個(gè)使我們常使用的設(shè)計(jì)模式，也算最簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)模式之一，好處在于可以保持原有接口的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不變動(dòng)。

適配器模式(Adapter Pattern)是作為兩個(gè)不兼容的接口之間的橋梁。

例子

適配器模式很好理解，假設(shè)我們和后端定義了一個(gè)接口數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為(可以理解為舊接口)：

[ 
  { 
    "label": "選擇一", 
    "value": 0 
  }, 
  { 
    "label": "選擇二", 
    "value": 1 
  } 
]

但是后端后面因?yàn)槠渌?，需要定義返回的結(jié)構(gòu)為(可以理解為新接口)：

[ 
  { 
    "label": "選擇一", 
    "text": 0 
  }, 
  { 
    "label": "選擇二", 
    "text": 1 
  } 
]

然后我們前端的使用到后端接口有好幾處，那么我可以把新的接口字段結(jié)構(gòu)適配為老接口的，就不需要各處去修改字段，只要把源頭的數(shù)據(jù)適配好就可以了。

當(dāng)然上面的是非常簡(jiǎn)單的場(chǎng)景，也是經(jīng)常用到的場(chǎng)景?；蛟S你會(huì)認(rèn)為后端處理不更好了，的確是這樣更好，但是這個(gè)不是我們討論的范圍。

單例模式

單例模式，從字面意思也很好理解，就是實(shí)例化多次都只會(huì)有一個(gè)實(shí)例。

有些場(chǎng)景實(shí)例化一次，可以達(dá)到緩存效果，可以減少內(nèi)存占用。還有些場(chǎng)景就是必須只能實(shí)例化一次，否則實(shí)例化多次會(huì)覆蓋之前的實(shí)例，導(dǎo)致出現(xiàn) bug(這種場(chǎng)景比較少見(jiàn))。

例子

實(shí)現(xiàn)彈框的一種做法是先創(chuàng)建好彈框, 然后使之隱藏, 這樣子的話會(huì)浪費(fèi)部分不必要的 DOM 開(kāi)銷(xiāo), 我們可以在需要彈框的時(shí)候再進(jìn)行創(chuàng)建, 同時(shí)結(jié)合單例模式實(shí)現(xiàn)只有一個(gè)實(shí)例, 從而節(jié)省部分 DOM 開(kāi)銷(xiāo)。下列為登入框部分代碼:

const createLoginLayer = function() { 
  const div = document.createElement('div') 
  div.innerHTML = '登入浮框' 
  div.style.display = 'none' 
  document.body.appendChild(div) 
  return div 
}

使單例模式和創(chuàng)建彈框代碼解耦

const getSingle = function(fn) { 
  const result 
  return function() { 
    return result || result = fn.apply(this, arguments) 
  } 
} 
const createSingleLoginLayer = getSingle(createLoginLayer) 
 
document.getElementById('loginBtn').onclick = function() { 
  createSingleLoginLayer() 
}

代理模式

代理模式的定義：為一個(gè)對(duì)象提供一個(gè)代用品或占位符，以便控制對(duì)它的訪問(wèn)。

代理對(duì)象擁有本體對(duì)象的一切功能的同時(shí)，可以擁有而外的功能。而且代理對(duì)象和本體對(duì)象具有一致的接口，對(duì)使用者友好。

虛擬代理

下面這段代碼運(yùn)用代理模式來(lái)實(shí)現(xiàn)圖片預(yù)加載,可以看到通過(guò)代理模式巧妙地將創(chuàng)建圖片與預(yù)加載邏輯分離,，并且在未來(lái)如果不需要預(yù)加載，只要改成請(qǐng)求本體代替請(qǐng)求代理對(duì)象就行。

const myImage = (function() { 
  const imgNode = document.createElement('img') 
  document.body.appendChild(imgNode) 
  return { 
    setSrc: function(src) { 
      imgNode.src = src 
    } 
  } 
})() 
 
const proxyImage = (function() { 
  const img = new Image() 
  img.onload = function() { // http 圖片加載完畢后才會(huì)執(zhí)行 
    myImage.setSrc(this.src) 
  } 
  return { 
    setSrc: function(src) { 
      myImage.setSrc('loading.jpg') // 本地 loading 圖片 
      img.src = src 
    } 
  } 
})() 
 
proxyImage.setSrc('http://loaded.jpg')

緩存代理

在原有的功能上加上結(jié)果緩存功能，就屬于緩存代理。

原先有個(gè)功能是實(shí)現(xiàn)字符串反轉(zhuǎn)(reverseString)，那么在不改變 reverseString 的現(xiàn)有邏輯，我們可以使用緩存代理模式實(shí)現(xiàn)性能的優(yōu)化，當(dāng)然也可以在值改變的時(shí)候去處理下其他邏輯，如 Vue computed 的用法。

function reverseString(str) { 
  return str 
    .split('') 
    .reverse() 
    .join('') 
} 
const reverseStringProxy = (function() { 
  const cached = {} 
  return function(str) { 
    if (cached[str]) { 
      return cached[str] 
    } 
    cached[str] = reverseString(str) 
    return cached[str] 
  } 
})()

訂閱發(fā)布模式

訂閱發(fā)布使前端常用的數(shù)據(jù)通信方式、異步邏輯處理等等，如 React setState 和 Redux 就是訂閱發(fā)布模式的。

但是要合理的使用訂閱發(fā)布模式，否則會(huì)造成數(shù)據(jù)混亂，redux 的單向數(shù)據(jù)流思想可以避免數(shù)據(jù)流混亂的問(wèn)題。

例子

class Event { 
  constructor() { 
    // 所有 eventType 監(jiān)聽(tīng)器回調(diào)函數(shù)（數(shù)組） 
    this.listeners = {} 
  } 
  /** 
   * 訂閱事件 
   * @param {String} eventType 事件類型 
   * @param {Function} listener 訂閱后發(fā)布動(dòng)作觸發(fā)的回調(diào)函數(shù)，參數(shù)為發(fā)布的數(shù)據(jù) 
   */ 
  on(eventType, listener) { 
    if (!this.listeners[eventType]) { 
      this.listeners[eventType] = [] 
    } 
    this.listeners[eventType].push(listener) 
  } 
  /** 
   * 發(fā)布事件 
   * @param {String} eventType 事件類型 
   * @param {Any} data 發(fā)布的內(nèi)容 
   */ 
  emit(eventType, data) { 
    const callbacks = this.listeners[eventType] 
    if (callbacks) { 
      callbacks.forEach((c) => { 
        c(data) 
      }) 
    } 
  } 
} 
 
const event = new Event() 
event.on('open', (data) => { 
  console.log(data) 
}) 
event.emit('open', { open: true })

觀察者模式

觀察者模式定義了一種一對(duì)多的依賴關(guān)系，讓多個(gè)觀察者對(duì)象同時(shí)監(jiān)聽(tīng)某一個(gè)目標(biāo)對(duì)象，當(dāng)這個(gè)目標(biāo)對(duì)象的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，會(huì)通知所有觀察者對(duì)象，使它們能夠自動(dòng)更新。

Vue 的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)就是使用觀察者模式，mbox 也是使用觀察者模式。

例子

模仿 Vue 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)渲染模式(只是類似，簡(jiǎn)單的模仿)。

首先使用 setter 和 getter 監(jiān)聽(tīng)到數(shù)據(jù)的變化：

const obj = { 
  data: { description: '' }, 
} 
 
Object.defineProperty(obj, 'description', { 
  get() { 
    return this.data.description 
  }, 
  set(val) { 
    this.data.description = val 
  }, 
})

然后加上目標(biāo)和觀察者

class Subject { 
  constructor() { 
    this.observers = [] 
  } 
 
  add(observer) { 
    this.observers.push(observer) 
  } 
 
  notify(data) { 
    this.observers.forEach((observer) => observer.update(data)) 
  } 
} 
 
class Observer { 
  constructor(callback) { 
    this.callback = callback 
  } 
  update(data) { 
    this.callback && this.callback(data) 
  } 
} 
 
// 創(chuàng)建觀察者ob1 
let ob1 = new Observer((text) => { 
  document.querySelector('#dom-one').innerHTML(text) 
}) 
// 創(chuàng)建觀察者ob2 
let ob2 = new Observer((text) => { 
  document.querySelector('#dom-two').innerHTML(text) 
}) 
// 創(chuàng)建目標(biāo)sub 
let sub = new Subject() 
// 目標(biāo)sub添加觀察者ob1 （目標(biāo)和觀察者建立了依賴關(guān)系） 
sub.add(ob1) 
// 目標(biāo)sub添加觀察者ob2 
sub.add(ob2) 
// 目標(biāo)sub觸發(fā)事件（目標(biāo)主動(dòng)通知觀察者） 
sub.notify('這里改變了')

組合在一起是這樣的

<!DOCTYPE html> 
<html> 
  <head> 
    <meta charset="utf-8" /> 
    <meta 
      name="viewport" 
      content="width=device-width,initial-scale=1,maximum-scale=1,viewport-fit=cover" 
    /> 
    <title></title> 
  </head> 
  <body> 
    <div id="app"> 
      <div id="dom-one"> 
        原來(lái)的值 
      </div> 
      <br /> 
      <div id="dom-two"> 
        原來(lái)的值 
      </div> 
      <br /> 
      <button id="btn">改變</button> 
    </div> 
    <script> 
      class Subject { 
        constructor() { 
          this.observers = [] 
        } 
 
        add(observer) { 
          this.observers.push(observer) 
        } 
 
        notify() { 
          this.observers.forEach((observer) => observer.update()) 
        } 
      } 
 
      class Observer { 
        constructor(callback) { 
          this.callback = callback 
        } 
        update() { 
          this.callback && this.callback() 
        } 
      } 
 
      const obj = { 
        data: { description: '' }, 
      } 
 
      // 創(chuàng)建觀察者ob1 
      const ob1 = new Observer(() => { 
        console.log(document.querySelector('#dom-one')) 
        document.querySelector('#dom-one').innerHTML = obj.description 
      }) 
      // 創(chuàng)建觀察者ob2 
      const ob2 = new Observer(() => { 
        document.querySelector('#dom-two').innerHTML = obj.description 
      }) 
      // 創(chuàng)建目標(biāo)sub 
      const sub = new Subject() 
      // 目標(biāo)sub添加觀察者ob1 （目標(biāo)和觀察者建立了依賴關(guān)系） 
      sub.add(ob1) 
      // 目標(biāo)sub添加觀察者ob2 
      sub.add(ob2) 
 
      Object.defineProperty(obj, 'description', { 
        get() { 
          return this.data.description 
        }, 
        set(val) { 
          this.data.description = val 
          // 目標(biāo)sub觸發(fā)事件（目標(biāo)主動(dòng)通知觀察者） 
          sub.notify() 
        }, 
      }) 
      btn.onclick = () => { 
        obj.description = '改變了' 
      } 
    </script> 
  </body> 
</html>

裝飾者模式

裝飾器模式(Decorator Pattern)允許向一個(gè)現(xiàn)有的對(duì)象添加新的功能，同時(shí)又不改變其結(jié)構(gòu)。

ES6/7 的decorator 語(yǔ)法提案，就是裝飾者模式。

例子

class A { 
  getContent() { 
    return '第一行內(nèi)容' 
  } 
  render() { 
    document.body.innerHTML = this.getContent() 
  } 
} 
 
function decoratorOne(cla) { 
  const prevGetContent = cla.prototype.getContent 
  cla.prototype.getContent = function() { 
    return ` 
      第一行之前的內(nèi)容 
      <br/> 
      ${prevGetContent()} 
    ` 
  } 
  return cla 
} 
 
function decoratorTwo(cla) { 
  const prevGetContent = cla.prototype.getContent 
  cla.prototype.getContent = function() { 
    return ` 
      ${prevGetContent()} 
      <br/> 
      第二行內(nèi)容 
    ` 
  } 
  return cla 
} 
 
const B = decoratorOne(A) 
const C = decoratorTwo(B) 
new C().render()

策略模式

在策略模式(Strategy Pattern)中，一個(gè)行為或其算法可以在運(yùn)行時(shí)更改。

假設(shè)我們的績(jī)效分為 A、B、C、D 這四個(gè)等級(jí)，四個(gè)等級(jí)的獎(jiǎng)勵(lì)是不一樣的，一般我們的代碼是這樣實(shí)現(xiàn)：

/** 
 
* 獲取年終獎(jiǎng) 
 
* @param {String} performanceType 績(jī)效類型， 
 
* @return {Object} 年終獎(jiǎng)，包括獎(jiǎng)金和獎(jiǎng)品 
 
*/ 
 
function getYearEndBonus(performanceType) { 
 
const yearEndBonus = { 
 
// 獎(jiǎng)金 
 
bonus: '', 
 
// 獎(jiǎng)品 
 
prize: '', 
 
} 
 
switch (performanceType) { 
 
case 'A': { 
 
yearEndBonus = { 
 
bonus: 50000, 
 
prize: 'mac pro', 
 
} 
 
break 
 
} 
 
case 'B': { 
 
yearEndBonus = { 
 
bonus: 40000, 
 
prize: 'mac air', 
 
} 
 
break 
 
} 
 
case 'C': { 
 
yearEndBonus = { 
 
bonus: 20000, 
 
prize: 'iphone xr', 
 
} 
 
break 
 
} 
 
case 'D': { 
 
yearEndBonus = { 
 
bonus: 5000, 
 
prize: 'ipad mini', 
 
} 
 
break 
 
} 
 
} 
 
return yearEndBonus 
 
}

使用策略模式可以這樣：

/** 
 * 獲取年終獎(jiǎng) 
 * @param {String} strategyFn 績(jī)效策略函數(shù) 
 * @return {Object} 年終獎(jiǎng)，包括獎(jiǎng)金和獎(jiǎng)品 
 */ 
function getYearEndBonus(strategyFn) { 
  if (!strategyFn) { 
    return {} 
  } 
  return strategyFn() 
} 
 
const bonusStrategy = { 
  A() { 
    return { 
      bonus: 50000, 
      prize: 'mac pro', 
    } 
  }, 
  B() { 
    return { 
      bonus: 40000, 
      prize: 'mac air', 
    } 
  }, 
  C() { 
    return { 
      bonus: 20000, 
      prize: 'iphone xr', 
    } 
  }, 
  D() { 
    return { 
      bonus: 10000, 
      prize: 'ipad mini', 
    } 
  }, 
} 
 
const performanceLevel = 'A' 
getYearEndBonus(bonusStrategy[performanceLevel])

這里每個(gè)函數(shù)就是一個(gè)策略，修改一個(gè)其中一個(gè)策略，并不會(huì)影響其他的策略，都可以單獨(dú)使用。當(dāng)然這只是個(gè)簡(jiǎn)單的范例，只為了說(shuō)明。

策略模式比較明顯的特性就是可以減少 if 語(yǔ)句或者 switch 語(yǔ)句。

職責(zé)鏈模式

顧名思義，責(zé)任鏈模式(Chain of Responsibility Pattern)為請(qǐng)求創(chuàng)建了一個(gè)接收者對(duì)象的鏈。這種模式給予請(qǐng)求的類型，對(duì)請(qǐng)求的發(fā)送者和接收者進(jìn)行解耦。這種類型的設(shè)計(jì)模式屬于行為型模式。

在這種模式中，通常每個(gè)接收者都包含對(duì)另一個(gè)接收者的引用。如果一個(gè)對(duì)象不能處理該請(qǐng)求，那么它會(huì)把相同的請(qǐng)求傳給下一個(gè)接收者，依此類推。

例子

function order(options) { 
  return { 
    next: (callback) => callback(options), 
  } 
} 
 
function order500(options) { 
  const { orderType, pay } = options 
  if (orderType === 1 && pay === true) { 
    console.log('500 元定金預(yù)購(gòu), 得到 100 元優(yōu)惠券') 
    return { 
      next: () => {}, 
    } 
  } else { 
    return { 
      next: (callback) => callback(options), 
    } 
  } 
} 
 
function order200(options) { 
  const { orderType, pay } = options 
  if (orderType === 2 && pay === true) { 
    console.log('200 元定金預(yù)購(gòu), 得到 50 元優(yōu)惠券') 
    return { 
      next: () => {}, 
    } 
  } else { 
    return { 
      next: (callback) => callback(options), 
    } 
  } 
} 
 
function orderCommon(options) { 
  const { orderType, stock } = options 
  if (orderType === 3 && stock > 0) { 
    console.log('普通購(gòu)買(mǎi), 無(wú)優(yōu)惠券') 
    return {} 
  } else { 
    console.log('庫(kù)存不夠, 無(wú)法購(gòu)買(mǎi)') 
  } 
} 
 
order({ 
  orderType: 3, 
  pay: true, 
  stock: 500, 
}) 
  .next(order500) 
  .next(order200) 
  .next(orderCommon) 
// 打印出 “普通購(gòu)買(mǎi), 無(wú)優(yōu)惠券”