学习这些设计模式,让你写出更优雅的代码

javascript/jquery

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2017-12-10

写代码容易,写出优雅的代码难,写易于维护的、容易扩展的、结构清晰的代码应该是每位开发者努力的目标,而学习设计模式,合理的的使用能让我们离这个目标更进一步。最近看了《Javascript 设计模式与开发实践》这本书, 一言以蔽之,真不错的一本书,在这里总结一下书中介绍的主要的在 JavaScript 中我们可以用到的一些设计模式。设计模式的思想是值得反复咀嚼、思考的,在以后的业务实现中,应该结合这些思想,加以合理的使用

单例模式

单例模式保证类只有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点

js 中实现

  function getSingle(fn){
    let result
    return function (){
        return result || (result=fn.apply(this,arguments))
    }
  }

策略模式

解决一个问题的多个方法,将每种方法独立封装起来,相互可以替换

一个基于策略模式的程序至少由两部分组成,一个是一组策略类,策略类封装了具体的算法,并负责具体的计算过程,一个是环境类,环境类接受客户的请求,随后把请求委托给某个策略类

策略模式的一个使用场景:表单验证,将不同验证规则封装成一组策略,避免了多重条件判断语句

一句经典的话: 在函数作为一等对象的语言中,策略模式是隐性的,策略就是值为函数的变量

例子:

    const S = (salary)=>{
        return salary * 4
    }
    const A = (salary)=>{
        return salary * 3
    }
    const B = (salary)=>{
        return salary * 2
    }
    const calculate = (fun,salary)=>{
        return fun(salary)
    }
    calculate(S,1000)

代理模式

代理模式为一个对象提供一个代用品或占位符,以便控制对它的访问

不直接和本体进行交互,而是在中间加入一层代理,代理来处理一些不需要本体做的操作

var myImage=function(){
    var imgNode=document.createElement('img')
    document.body.appendChild(imgNode)
    return {
        setImg(src){
            imgNode.src=src
        }
    }
}
var proxyImg=function(){
    var img =new Image()
    img.onload=function(){
        myImage.setSrc(this.src)
    }
    return {
        setImg(src){
            myImage.setSrc(‘loading.png’)
            img.src=src      
        }
    }
}

代理的意义

对单一职责原则的一种表现,单一职责原则指的是,一个函数或类应该只负责一件事,如何一个函数职责太多,等于把这些职责耦合在了一起,当一部分需要改动时,很有可能就影响到了函数的其他部分

观察者和发布订阅模式

观察者和发布、订阅模式使程序的两部分不必紧密耦合在一起,而是通过通知的方式来通信

  • 观察者模式

    一个对象维持一系列依赖于它的对象,当对象状态发生改变时主动通知这些依赖对象

    这里注意是对象直接管理着依赖列表,这点也是观察者模式和发布、订阅模式的主要区别

    class Subject{
            constructor(){
                this.observers=[]
            }
            add(observer){
                this.observers.push(observer)
            }
            notify(data){
                for(let observer of this.observers){
                    observer.update(data)
                }
            }
        }
        class Observer{
            update(){
            }
        }
    

    观察者模式的缺点是对象必须自己维护一个观察者列表,当对象状态有更新时,直接调用其他对象的方法,所以,在使用中,我们一般采用一种变形方式,即发布订阅模式

  • 发布订阅模式
    该模式在主题和观察者之间加入一层管道,使得主题和观察者不直接交互,发布者将内容发布到管道,订阅者订阅管道里的内容,目的是避免订阅者和发布者之间产生依赖关系

    class Pubsub{
            constuctor(){
                this.pubsub={}
                this.subId=-1
            }
            publish(topic,data){
                if(!this.pubsub[topic]) return
                const subs=this.pubsub[topic]
                const len=subs.length
                while(len--){
                    subs[len].update(topic,data)
                }
            }
            /**
            *  topic {string}
            *  update {function}
            */
            subscribe(topic,update){
                !this.pubsub[topic] && (this.pubsub[topic]=[])
                this.subId++
                this.pubsub[topic].push({
                    token:this.subId,
                    update
                })
            }
            unsubscribe(token){
                for(let topic in this.pubsub){
                    if(this.pubsub.hasOwnProperty(topic)){
                        const current=this.pubsub[topic]
                        for(let i=0,j=current.length;i<j;i++){
                            if(current[i].token==token){
                                current.splice(i,1)
                                return token
                            }
                        }
                    }
                }
                return this
            }
        }
    

    发布订阅模式是在框架设计中经常使用的一种设计模式,angularjs 中的自定义事件,Rxjs, 状态管理的 redux 等都能看到它的身影

命令模式

命令模式的命令指的是一个执行某些特定事情的指令

命令模式最常见的使用场景是:有时候需要向某些对象发送请求,但是不知道请求的接受者是谁,也不知道被请求的操作是什么。此时希望用一种松耦合的方式来设计程序,是使得请求发送者和接受者消除彼此之间的耦合关系

命令模式的由来,其实是回调函数的一个面向对象的替代品

一句话来说,命令模式就是用一个函数来包裹一个具体的实现,这个函数统一定义了一个 execute 方法来调用具体的实现方法,而请求者只要和这个命令函数交流就行

享元模式

享元模式顾名思义,共享一些单元,用于优化重复、缓慢及数据共享效率较低的代码

应用:一是用于数据层,处理内存中保存的大量相似对象的共享数据,二是用于 DOM 层,事件代理

在享元模式中,有个有关两个状态的概念 – 内部和外部

内部状态存储于对象内部,可以被一些对象共享,独立于具体的场景,通常不会变

外部状态根据场景而变化

剥离了外部状态的对象成为共享对象,外部状态在必要时被传入共享对象来组成一个完整的对象

使用享元模式的几个步骤:

以书中文件上传的例子描述

1.剥离外部状态

 
class Upload{
    constructor(type){
        this.uploadType=type
    }
    delFile(id){
        uploadManager.setExternalState(id,this) //这里就是组装外部状态来使共享对象变成一个具体的对象
        if(this.fileSize<3000){
            //直接删除
            return
        }
        //弹窗询问确认删除?
    }
 }

2.使用工厂进行对象实例化

 
    var UploadFactory=(function(){
        const flyWeightObjs={}
        return {
            create(uploadType){
                if(flyWeightObjs[uploadType]){
                    return flyWeightObjs[uploadType]
                }
                return flyWeightObjs[uploadType]=new Upload(uoloadType)
            }
        }
    })()

3.使用管理器封装外部状态

 
var uploadManager=(function(){
    var uploadDatabase={}
    return {
        add(id,uploadType,fileSize,fileName){
            var flyWeightObj=UploadFactory.create(uploadType) //那个被共享的对象
            //创建结点...
            //删除操作
            dom.onclick=function(){
                flyWeightObj.delFile(id) //这个共享在步骤1中会被组合,可以看到,只有在删除操作的时候,我们才需要那些外部状态
            }
            uploadDatabase[id]={
                fileName,
                fileSize,
                dom
            }
            return flyWeightObj
        },
        setExternalState(id,flyWeight){
            var externalState=uploadDatabase[id]
            Object.assign(flyWeight,externalState)
        }
    }
})()

责任链模式

将一个请求以此传递给多个函数,若请求符合当前函数要求,则当前函数处理,否则,传给下一个

很好很强大

责任链模式可以很好的避免大量的 if,else if,else

 
if (Function.prototype.chainAfter) {
    throw new Error('the chainAfter method already exist')
} else {
    Function.prototype.chainAfter = function (fn) {
        return (...args) => {
            const ret = this.apply(this, [...args, () => {
                return fn && fn.apply(this, args)
            }])
            if (ret === 'NEXT') {
                return fn && fn.apply(this, args)
            }
            return ret
        }
    }
}
/**
 * example
 * class Test{
 *  
 *     test(...args){
 *            alert('test')
 *            return 'NEXT'
 *     }
 * 
 *     test1(...args){
 * 
 *            setTimeout(()=>{
 *                  alert('test1')
 *                  args.pop()()
 *            })   
 *     }
 * 
 *     test2(...args){
 *            alert('test2')
 *     }
 * 
 *      $onInit(){
 *          const chain = this.test.bind(this)
 *                .chainAfter(this.test1.bind(this))
 *                .chainAfter(this.test2.bind(this))
 *         chain(1,2,3)
 *      }
 * }
 * 
 */

装饰者模式

在不改变原有函数或对象功能的基础上,给它们新加功能

用 AOP 装饰函数

 
if (Function.prototype.before) {
    throw new Error('the before method already exist')
} else {
    Function.prototype.before = function (beforefn) {
        return () => {
            if (beforefn.apply(this, arguments)) {
                this.apply(this, arguments)
            }
        }
    }
}
if (Function.prototype.after) {
    throw new Error('the after method already exist')
} else {
    Function.prototype.after = function (afterfn) {
        return () => {
            this.apply(this, arguments)
            afterfn.apply(this, arguments)
        }
    }
}

状态模式

允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为,对象看起来似乎修改了它的类

要点:将状态封装成独立的函数,并将请求委托给 当前的状态对象,当对象的内部状态改变时,会带来不同的行为变化

电灯的例子:

一个按钮控制电灯的开关,按一下是开,再按一下是关

初始实现:

 
class Light{
    constructor(){
        this.state='off',
        this.button=null
    }
    init(){
        //创建按钮结点
        .....
        this.button.onClick=()=>{
            this.btnPressed()
        }
    }
    btnPressed(){
        if(this.state=='off'){
            this.state='on
        }else {
            this.state='off'
        }
    }
}

这段代码的缺点就是不易扩展,当要加入一种闪动的状态时,就要修改 btnPressed 中的代码

使用状态模式改写

 
class Light{
    constructor(){
        this.state=FSM.off,
        this.button=null
    }
    init(){
        //创建按钮结点
        .....
        this.button.onClick=()=>{
            this.state.btnPressed.call(this)
        }
    }
}
const FSM={
    on:{
        btnPressed(){
            //处理
            this.state=FMS.on
        }
    },
    off:{
        btnPressed(){
            //处理
            this.state=FMS.off
        }
    }
}

原文:https://segmentfault.com/a/1190000012066279