javascript中的設(shè)計(jì)模式有:單例模式、策略模式、代理模式、迭代器模式、“發(fā)布-訂閱”模式、命令模式、組合模式、模板方法模式、享元模式、職責(zé)鏈模式、中介者模式、裝飾者模式、狀態(tài)模式、適配器模式、外觀模式等。
本教程操作環(huán)境:windows7系統(tǒng)、javascript1.8.5版、Dell G3電腦。
JavaScript中常見的十五種設(shè)計(jì)模式
一、單例模式
1. 定義
保證一個(gè)類僅有一個(gè)實(shí)例,并提供一個(gè)訪問它的全局訪問點(diǎn)
2. 核心
確保只有一個(gè)實(shí)例,并提供全局訪問
3. 實(shí)現(xiàn)
假設(shè)要設(shè)置一個(gè)管理員,多次調(diào)用也僅設(shè)置一次,我們可以使用閉包緩存一個(gè)內(nèi)部變量來實(shí)現(xiàn)這個(gè)單例
function SetManager(name) { this.manager = name; } SetManager.prototype.getName = function() { console.log(this.manager); }; var SingletonSetManager = (function() { var manager = null; return function(name) { if (!manager) { manager = new SetManager(name); } return manager; } })(); SingletonSetManager('a').getName(); // a SingletonSetManager('b').getName(); // a SingletonSetManager('c').getName(); // a
這是比較簡單的做法,但是假如我們還要設(shè)置一個(gè)HR呢?就得復(fù)制一遍代碼了
所以,可以改寫單例內(nèi)部,實(shí)現(xiàn)地更通用一些
// 提取出通用的單例 function getSingleton(fn) { var instance = null; return function() { if (!instance) { instance = fn.apply(this, arguments); } return instance; } }
再進(jìn)行調(diào)用,結(jié)果還是一樣
// 獲取單例 var managerSingleton = getSingleton(function(name) { var manager = new SetManager(name); return manager; }); managerSingleton('a').getName(); // a managerSingleton('b').getName(); // a managerSingleton('c').getName(); // a
這時(shí),我們添加HR時(shí),就不需要更改獲取單例內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)了,僅需要實(shí)現(xiàn)添加HR所需要做的,再調(diào)用即可
function SetHr(name) { this.hr = name; } SetHr.prototype.getName = function() { console.log(this.hr); }; var hrSingleton = getSingleton(function(name) { var hr = new SetHr(name); return hr; }); hrSingleton('aa').getName(); // aa hrSingleton('bb').getName(); // aa hrSingleton('cc').getName(); // aa
或者,僅想要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)p層,不需要將對(duì)象實(shí)例化,直接調(diào)用函數(shù)
結(jié)果為頁面中僅有第一個(gè)創(chuàng)建的p
function createPopup(html) { var div = document.createElement('div'); div.innerHTML = html; document.body.append(div); return div; } var popupSingleton = getSingleton(function() { var div = createPopup.apply(this, arguments); return div; }); console.log( popupSingleton('aaa').innerHTML, popupSingleton('bbb').innerHTML, popupSingleton('bbb').innerHTML ); // aaa aaa aaa
二、策略模式
1. 定義
定義一系列的算法,把它們一個(gè)個(gè)封裝起來,并且使它們可以相互替換。
2. 核心
將算法的使用和算法的實(shí)現(xiàn)分離開來。
一個(gè)基于策略模式的程序至少由兩部分組成:
第一個(gè)部分是一組策略類,策略類封裝了具體的算法,并負(fù)責(zé)具體的計(jì)算過程。
第二個(gè)部分是環(huán)境類Context,Context接受客戶的請(qǐng)求,隨后把請(qǐng)求委托給某一個(gè)策略類。要做到這點(diǎn),說明Context 中要維持對(duì)某個(gè)策略對(duì)象的引用
3. 實(shí)現(xiàn)
策略模式可以用于組合一系列算法,也可用于組合一系列業(yè)務(wù)規(guī)則
假設(shè)需要通過成績等級(jí)來計(jì)算學(xué)生的最終得分,每個(gè)成績等級(jí)有對(duì)應(yīng)的加權(quán)值。我們可以利用對(duì)象字面量的形式直接定義這個(gè)組策略
// 加權(quán)映射關(guān)系 var levelMap = { S: 10, A: 8, B: 6, C: 4 }; // 組策略 var scoreLevel = { basicScore: 80, S: function() { return this.basicScore + levelMap['S']; }, A: function() { return this.basicScore + levelMap['A']; }, B: function() { return this.basicScore + levelMap['B']; }, C: function() { return this.basicScore + levelMap['C']; } } // 調(diào)用 function getScore(level) { return scoreLevel[level] ? scoreLevel[level]() : 0; } console.log( getScore('S'), getScore('A'), getScore('B'), getScore('C'), getScore('D') ); // 90 88 86 84 0
在組合業(yè)務(wù)規(guī)則方面,比較經(jīng)典的是表單的驗(yàn)證方法。這里列出比較關(guān)鍵的部分
// 錯(cuò)誤提示 var errorMsgs = { default: '輸入數(shù)據(jù)格式不正確', minLength: '輸入數(shù)據(jù)長度不足', isNumber: '請(qǐng)輸入數(shù)字', required: '內(nèi)容不為空' }; // 規(guī)則集 var rules = { minLength: function(value, length, errorMsg) { if (value.length < length) { return errorMsg || errorMsgs['minLength'] } }, isNumber: function(value, errorMsg) { if (!/d+/.test(value)) { return errorMsg || errorMsgs['isNumber']; } }, required: function(value, errorMsg) { if (value === '') { return errorMsg || errorMsgs['required']; } } }; // 校驗(yàn)器 function Validator() { this.items = []; }; Validator.prototype = { constructor: Validator, // 添加校驗(yàn)規(guī)則 add: function(value, rule, errorMsg) { var arg = [value]; if (rule.indexOf('minLength') !== -1) { var temp = rule.split(':'); arg.push(temp[1]); rule = temp[0]; } arg.push(errorMsg); this.items.push(function() { // 進(jìn)行校驗(yàn) return rules[rule].apply(this, arg); }); }, // 開始校驗(yàn) start: function() { for (var i = 0; i < this.items.length; ++i) { var ret = this.items[i](); if (ret) { console.log(ret); // return ret; } } } }; // 測(cè)試數(shù)據(jù) function testTel(val) { return val; } var validate = new Validator(); validate.add(testTel('ccc'), 'isNumber', '只能為數(shù)字'); // 只能為數(shù)字 validate.add(testTel(''), 'required'); // 內(nèi)容不為空 validate.add(testTel('123'), 'minLength:5', '最少5位'); // 最少5位 validate.add(testTel('12345'), 'minLength:5', '最少5位'); var ret = validate.start(); console.log(ret);
4. 優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
可以有效地避免多重條件語句,將一系列方法封裝起來也更直觀,利于維護(hù)
缺點(diǎn)
往往策略集會(huì)比較多,我們需要事先就了解定義好所有的情況
三、代理模式
1. 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
2. 核心
當(dāng)客戶不方便直接訪問一個(gè) 對(duì)象或者不滿足需要的時(shí)候,提供一個(gè)替身對(duì)象 來控制對(duì)這個(gè)對(duì)象的訪問,客戶實(shí)際上訪問的是 替身對(duì)象。
替身對(duì)象對(duì)請(qǐng)求做出一些處理之后, 再把請(qǐng)求轉(zhuǎn)交給本體對(duì)象
代理和本體的接口具有一致性,本體定義了關(guān)鍵功能,而代理是提供或拒絕對(duì)它的訪問,或者在訪問本體之前做一 些額外的事情
3. 實(shí)現(xiàn)
代理模式主要有三種:保護(hù)代理、虛擬代理、緩存代理
保護(hù)代理主要實(shí)現(xiàn)了訪問主體的限制行為,以過濾字符作為簡單的例子
// 主體,發(fā)送消息 function sendMsg(msg) { console.log(msg); } // 代理,對(duì)消息進(jìn)行過濾 function proxySendMsg(msg) { // 無消息則直接返回 if (typeof msg === 'undefined') { console.log('deny'); return; } // 有消息則進(jìn)行過濾 msg = ('' + msg).replace(/泥s*煤/g, ''); sendMsg(msg); } sendMsg('泥煤呀泥 煤呀'); // 泥煤呀泥 煤呀 proxySendMsg('泥煤呀泥 煤'); // 呀 proxySendMsg(); // deny
它的意圖很明顯,在訪問主體之前進(jìn)行控制,沒有消息的時(shí)候直接在代理中返回了,拒絕訪問主體,這數(shù)據(jù)保護(hù)代理的形式
有消息的時(shí)候?qū)γ舾凶址M(jìn)行了處理,這屬于虛擬代理的模式
虛擬代理在控制對(duì)主體的訪問時(shí),加入了一些額外的操作
在滾動(dòng)事件觸發(fā)的時(shí)候,也許不需要頻繁觸發(fā),我們可以引入函數(shù)節(jié)流,這是一種虛擬代理的實(shí)現(xiàn)
// 函數(shù)防抖,頻繁操作中不處理,直到操作完成之后(再過 delay 的時(shí)間)才一次性處理 function debounce(fn, delay) { delay = delay || 200; var timer = null; return function() { var arg = arguments; // 每次操作時(shí),清除上次的定時(shí)器 clearTimeout(timer); timer = null; // 定義新的定時(shí)器,一段時(shí)間后進(jìn)行操作 timer = setTimeout(function() { fn.apply(this, arg); }, delay); } }; var count = 0; // 主體 function scrollHandle(e) { console.log(e.type, ++count); // scroll } // 代理 var proxyScrollHandle = (function() { return debounce(scrollHandle, 500); })(); window.onscroll = proxyScrollHandle;
緩存代理可以為一些開銷大的運(yùn)算結(jié)果提供暫時(shí)的緩存,提升效率
來個(gè)栗子,緩存加法操作
// 主體 function add() { var arg = [].slice.call(arguments); return arg.reduce(function(a, b) { return a + b; }); } // 代理 var proxyAdd = (function() { var cache = []; return function() { var arg = [].slice.call(arguments).join(','); // 如果有,則直接從緩存返回 if (cache[arg]) { return cache[arg]; } else { var ret = add.apply(this, arguments); return ret; } }; })(); console.log( add(1, 2, 3, 4), add(1, 2, 3, 4), proxyAdd(10, 20, 30, 40), proxyAdd(10, 20, 30, 40) ); // 10 10 100 100
四、迭代器模式
1. 定義
迭代器模式是指提供一種方法順序訪問一個(gè)聚合對(duì)象中的各個(gè)元素,而又不需要暴露該對(duì)象的內(nèi)部表示。
2. 核心
在使用迭代器模式之后,即使不關(guān)心對(duì)象的內(nèi)部構(gòu)造,也可以按順序訪問其中的每個(gè)元素
3. 實(shí)現(xiàn)
JS中數(shù)組的map forEach 已經(jīng)內(nèi)置了迭代器
[1, 2, 3].forEach(function(item, index, arr) { console.log(item, index, arr); });
不過對(duì)于對(duì)象的遍歷,往往不能與數(shù)組一樣使用同一的遍歷代碼
我們可以封裝一下
function each(obj, cb) { var value; if (Array.isArray(obj)) { for (var i = 0; i < obj.length; ++i) { value = cb.call(obj[i], i, obj[i]); if (value === false) { break; } } } else { for (var i in obj) { value = cb.call(obj[i], i, obj[i]); if (value === false) { break; } } } } each([1, 2, 3], function(index, value) { console.log(index, value); }); each({a: 1, b: 2}, function(index, value) { console.log(index, value); }); // 0 1 // 1 2 // 2 3 // a 1 // b 2
再來看一個(gè)例子,強(qiáng)行地使用迭代器,來了解一下迭代器也可以替換頻繁的條件語句
雖然例子不太好,但在其他負(fù)責(zé)的分支判斷情況下,也是值得考慮的
function getManager() { var year = new Date().getFullYear(); if (year <= 2000) { console.log('A'); } else if (year >= 2100) { console.log('C'); } else { console.log('B'); } } getManager(); // B
將每個(gè)條件語句拆分出邏輯函數(shù),放入迭代器中迭代
function year2000() { var year = new Date().getFullYear(); if (year <= 2000) { console.log('A'); } return false; } function year2100() { var year = new Date().getFullYear(); if (year >= 2100) { console.log('C'); } return false; } function year() { var year = new Date().getFullYear(); if (year > 2000 && year < 2100) { console.log('B'); } return false; } function iteratorYear() { for (var i = 0; i < arguments.length; ++i) { var ret = arguments[i](); if (ret !== false) { return ret; } } } var manager = iteratorYear(year2000, year2100, year); // B
五、發(fā)布-訂閱模式
1. 定義
也稱作觀察者模式,定義了對(duì)象間的一種一對(duì)多的依賴關(guān)系,當(dāng)一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)發(fā) 生改變時(shí),所有依賴于它的對(duì)象都將得到通知
2. 核心
取代對(duì)象之間硬編碼的通知機(jī)制,一個(gè)對(duì)象不用再顯式地調(diào)用另外一個(gè)對(duì)象的某個(gè)接口。
與傳統(tǒng)的發(fā)布-訂閱模式實(shí)現(xiàn)方式(將訂閱者自身當(dāng)成引用傳入發(fā)布者)不同,在JS中通常使用注冊(cè)回調(diào)函數(shù)的形式來訂閱
3. 實(shí)現(xiàn)
JS中的事件就是經(jīng)典的發(fā)布-訂閱模式的實(shí)現(xiàn)
// 訂閱 document.body.addEventListener('click', function() { console.log('click1'); }, false); document.body.addEventListener('click', function() { console.log('click2'); }, false); // 發(fā)布 document.body.click(); // click1 click2
自己實(shí)現(xiàn)一下
小A在公司C完成了筆試及面試,小B也在公司C完成了筆試。他們焦急地等待結(jié)果,每隔半天就電話詢問公司C,導(dǎo)致公司C很不耐煩。
一種解決辦法是 AB直接把聯(lián)系方式留給C,有結(jié)果的話C自然會(huì)通知AB
這里的“詢問”屬于顯示調(diào)用,“留給”屬于訂閱,“通知”屬于發(fā)布
// 觀察者 var observer = { // 訂閱集合 subscribes: [], // 訂閱 subscribe: function(type, fn) { if (!this.subscribes[type]) { this.subscribes[type] = []; } // 收集訂閱者的處理 typeof fn === 'function' && this.subscribes[type].push(fn); }, // 發(fā)布 可能會(huì)攜帶一些信息發(fā)布出去 publish: function() { var type = [].shift.call(arguments), fns = this.subscribes[type]; // 不存在的訂閱類型,以及訂閱時(shí)未傳入處理回調(diào)的 if (!fns || !fns.length) { return; } // 挨個(gè)處理調(diào)用 for (var i = 0; i < fns.length; ++i) { fns[i].apply(this, arguments); } }, // 刪除訂閱 remove: function(type, fn) { // 刪除全部 if (typeof type === 'undefined') { this.subscribes = []; return; } var fns = this.subscribes[type]; // 不存在的訂閱類型,以及訂閱時(shí)未傳入處理回調(diào)的 if (!fns || !fns.length) { return; } if (typeof fn === 'undefined') { fns.length = 0; return; } // 挨個(gè)處理刪除 for (var i = 0; i < fns.length; ++i) { if (fns[i] === fn) { fns.splice(i, 1); } } } }; // 訂閱崗位列表 function jobListForA(jobs) { console.log('A', jobs); } function jobListForB(jobs) { console.log('B', jobs); } // A訂閱了筆試成績 observer.subscribe('job', jobListForA); // B訂閱了筆試成績 observer.subscribe('job', jobListForB); // A訂閱了筆試成績 observer.subscribe('examinationA', function(score) { console.log(score); }); // B訂閱了筆試成績 observer.subscribe('examinationB', function(score) { console.log(score); }); // A訂閱了面試結(jié)果 observer.subscribe('interviewA', function(result) { console.log(result); }); observer.publish('examinationA', 100); // 100 observer.publish('examinationB', 80); // 80 observer.publish('interviewA', '備用'); // 備用 observer.publish('job', ['前端', '后端', '測(cè)試']); // 輸出A和B的崗位 // B取消訂閱了筆試成績 observer.remove('examinationB'); // A都取消訂閱了崗位 observer.remove('job', jobListForA); observer.publish('examinationB', 80); // 沒有可匹配的訂閱,無輸出 observer.publish('job', ['前端', '后端', '測(cè)試']); // 輸出B的崗位
4. 優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
一為時(shí)間上的解耦,二為對(duì)象之間的解耦。可以用在異步編程中與MV*框架中
缺點(diǎn)
創(chuàng)建訂閱者本身要消耗一定的時(shí)間和內(nèi)存,訂閱的處理函數(shù)不一定會(huì)被執(zhí)行,駐留內(nèi)存有性能開銷
弱化了對(duì)象之間的聯(lián)系,復(fù)雜的情況下可能會(huì)導(dǎo)致程序難以跟蹤維護(hù)和理解
六、命令模式
1. 定義
用一種松耦合的方式來設(shè)計(jì)程序,使得請(qǐng)求發(fā)送者和請(qǐng)求接收者能夠消除彼此之間的耦合關(guān)系
命令(command)指的是一個(gè)執(zhí)行某些特定事情的指令
2. 核心
命令中帶有execute執(zhí)行、undo撤銷、redo重做等相關(guān)命令方法,建議顯示地指示這些方法名
3. 實(shí)現(xiàn)
簡單的命令模式實(shí)現(xiàn)可以直接使用對(duì)象字面量的形式定義一個(gè)命令
var incrementCommand = { execute: function() { // something } };
不過接下來的例子是一個(gè)自增命令,提供執(zhí)行、撤銷、重做功能
采用對(duì)象創(chuàng)建處理的方式,定義這個(gè)自增
// 自增 function IncrementCommand() { // 當(dāng)前值 this.val = 0; // 命令棧 this.stack = []; // 棧指針位置 this.stackPosition = -1; }; IncrementCommand.prototype = { constructor: IncrementCommand, // 執(zhí)行 execute: function() { this._clearRedo(); // 定義執(zhí)行的處理 var command = function() { this.val += 2; }.bind(this); // 執(zhí)行并緩存起來 command(); this.stack.push(command); this.stackPosition++; this.getValue(); }, canUndo: function() { return this.stackPosition >= 0; }, canRedo: function() { return this.stackPosition < this.stack.length - 1; }, // 撤銷 undo: function() { if (!this.canUndo()) { return; } this.stackPosition--; // 命令的撤銷,與執(zhí)行的處理相反 var command = function() { this.val -= 2; }.bind(this); // 撤銷后不需要緩存 command(); this.getValue(); }, // 重做 redo: function() { if (!this.canRedo()) { return; } // 執(zhí)行棧頂?shù)拿? this.stack[++this.stackPosition](); this.getValue(); }, // 在執(zhí)行時(shí),已經(jīng)撤銷的部分不能再重做 _clearRedo: function() { this.stack = this.stack.slice(0, this.stackPosition + 1); }, // 獲取當(dāng)前值 getValue: function() { console.log(this.val); } };
再實(shí)例化進(jìn)行測(cè)試,模擬執(zhí)行、撤銷、重做的操作
var incrementCommand = new IncrementCommand(); // 模擬事件觸發(fā),執(zhí)行命令 var eventTrigger = { // 某個(gè)事件的處理中,直接調(diào)用命令的處理方法 increment: function() { incrementCommand.execute(); }, incrementUndo: function() { incrementCommand.undo(); }, incrementRedo: function() { incrementCommand.redo(); } }; eventTrigger['increment'](); // 2 eventTrigger['increment'](); // 4 eventTrigger['incrementUndo'](); // 2 eventTrigger['increment'](); // 4 eventTrigger['incrementUndo'](); // 2 eventTrigger['incrementUndo'](); // 0 eventTrigger['incrementUndo'](); // 無輸出 eventTrigger['incrementRedo'](); // 2 eventTrigger['incrementRedo'](); // 4 eventTrigger['incrementRedo'](); // 無輸出 eventTrigger['increment'](); // 6
此外,還可以實(shí)現(xiàn)簡單的宏命令(一系列命令的集合)
var MacroCommand = { commands: [], add: function(command) { this.commands.push(command); return this; }, remove: function(command) { if (!command) { this.commands = []; return; } for (var i = 0; i < this.commands.length; ++i) { if (this.commands[i] === command) { this.commands.splice(i, 1); } } }, execute: function() { for (var i = 0; i < this.commands.length; ++i) { this.commands[i].execute(); } } }; var showTime = { execute: function() { console.log('time'); } }; var showName = { execute: function() { console.log('name'); } }; var showAge = { execute: function() { console.log('age'); } }; MacroCommand.add(showTime).add(showName).add(showAge); MacroCommand.remove(showName); MacroCommand.execute(); // time age
七、組合模式
1. 定義
是用小的子對(duì)象來構(gòu)建更大的 對(duì)象,而這些小的子對(duì)象本身也許是由更小 的“孫對(duì)象”構(gòu)成的。
2. 核心
可以用樹形結(jié)構(gòu)來表示這種“部分- 整體”的層次結(jié)構(gòu)。
調(diào)用組合對(duì)象 的execute方法,程序會(huì)遞歸調(diào)用組合對(duì)象 下面的葉對(duì)象的execute方法
但要注意的是,組合模式不是父子關(guān)系,它是一種HAS-A(聚合)的關(guān)系,將請(qǐng)求委托給 它所包含的所有葉對(duì)象?;谶@種委托,就需要保證組合對(duì)象和葉對(duì)象擁有相同的 接口
此外,也要保證用一致的方式對(duì)待 列表中的每個(gè)葉對(duì)象,即葉對(duì)象屬于同一類,不需要過多特殊的額外操作
3. 實(shí)現(xiàn)
使用組合模式來實(shí)現(xiàn)掃描文件夾中的文件
// 文件夾 組合對(duì)象 function Folder(name) { this.name = name; this.parent = null; this.files = []; } Folder.prototype = { constructor: Folder, add: function(file) { file.parent = this; this.files.push(file); return this; }, scan: function() { // 委托給葉對(duì)象處理 for (var i = 0; i < this.files.length; ++i) { this.files[i].scan(); } }, remove: function(file) { if (typeof file === 'undefined') { this.files = []; return; } for (var i = 0; i < this.files.length; ++i) { if (this.files[i] === file) { this.files.splice(i, 1); } } } }; // 文件 葉對(duì)象 function File(name) { this.name = name; this.parent = null; } File.prototype = { constructor: File, add: function() { console.log('文件里面不能添加文件'); }, scan: function() { var name = [this.name]; var parent = this.parent; while (parent) { name.unshift(parent.name); parent = parent.parent; } console.log(name.join(' / ')); } };
構(gòu)造好組合對(duì)象與葉對(duì)象的關(guān)系后,實(shí)例化,在組合對(duì)象中插入組合或葉對(duì)象
var web = new Folder('Web'); var fe = new Folder('前端'); var css = new Folder('CSS'); var js = new Folder('js'); var rd = new Folder('后端'); web.add(fe).add(rd); var file1 = new File('HTML權(quán)威指南.pdf'); var file2 = new File('CSS權(quán)威指南.pdf'); var file3 = new File('JavaScript權(quán)威指南.pdf'); var file4 = new File('MySQL基礎(chǔ).pdf'); var file5 = new File('Web安全.pdf'); var file6 = new File('Linux菜鳥.pdf'); css.add(file2); fe.add(file1).add(file3).add(css).add(js); rd.add(file4).add(file5); web.add(file6); rd.remove(file4); // 掃描 web.scan();
掃描結(jié)果為
4. 優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
可 以方便地構(gòu)造一棵樹來表示對(duì)象的部分-整體 結(jié)構(gòu)。在樹的構(gòu)造最終 完成之后,只需要通過請(qǐng)求樹的最頂層對(duì) 象,便能對(duì)整棵樹做統(tǒng)一一致的操作。
缺點(diǎn)
創(chuàng)建出來的對(duì)象長得都差不多,可能會(huì)使代碼不好理解,創(chuàng)建太多的對(duì)象對(duì)性能也會(huì)有一些影響
八、模板方法模式
1. 定義
模板方法模式由兩部分結(jié)構(gòu)組成,第一部分是抽象父類,第二部分是具體的實(shí)現(xiàn)子類。
2. 核心
在抽象父類中封裝子類的算法框架,它的 init方法可作為一個(gè)算法的模板,指導(dǎo)子類以何種順序去執(zhí)行哪些方法。
由父類分離出公共部分,要求子類重寫某些父類的(易變化的)抽象方法
3. 實(shí)現(xiàn)
模板方法模式一般的實(shí)現(xiàn)方式為繼承
以運(yùn)動(dòng)作為例子,運(yùn)動(dòng)有比較通用的一些處理,這部分可以抽離開來,在父類中實(shí)現(xiàn)。具體某項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的特殊性則有自類來重寫實(shí)現(xiàn)。
最終子類直接調(diào)用父類的模板函數(shù)來執(zhí)行
// 體育運(yùn)動(dòng) function Sport() { } Sport.prototype = { constructor: Sport, // 模板,按順序執(zhí)行 init: function() { this.stretch(); this.jog(); this.deepBreath(); this.start(); var free = this.end(); // 運(yùn)動(dòng)后還有空的話,就拉伸一下 if (free !== false) { this.stretch(); } }, // 拉伸 stretch: function() { console.log('拉伸'); }, // 慢跑 jog: function() { console.log('慢跑'); }, // 深呼吸 deepBreath: function() { console.log('深呼吸'); }, // 開始運(yùn)動(dòng) start: function() { throw new Error('子類必須重寫此方法'); }, // 結(jié)束運(yùn)動(dòng) end: function() { console.log('運(yùn)動(dòng)結(jié)束'); } }; // 籃球 function Basketball() { } Basketball.prototype = new Sport(); // 重寫相關(guān)的方法 Basketball.prototype.start = function() { console.log('先投上幾個(gè)三分'); }; Basketball.prototype.end = function() { console.log('運(yùn)動(dòng)結(jié)束了,有事先走一步'); return false; }; // 馬拉松 function Marathon() { } Marathon.prototype = new Sport(); var basketball = new Basketball(); var marathon = new Marathon(); // 子類調(diào)用,最終會(huì)按照父類定義的順序執(zhí)行 basketball.init(); marathon.init();
九、享元模式
1. 定義
享元(flyweight)模式是一種用于性能優(yōu)化的模式,它的目標(biāo)是盡量減少共享對(duì)象的數(shù)量
2. 核心
運(yùn)用共享技術(shù)來有效支持大量細(xì)粒度的對(duì)象。
強(qiáng)調(diào)將對(duì)象的屬性劃分為內(nèi)部狀態(tài)(屬性)與外部狀態(tài)(屬性)。內(nèi)部狀態(tài)用于對(duì)象的共享,通常不變;而外部狀態(tài)則剝離開來,由具體的場景決定。
3. 實(shí)現(xiàn)
在程序中使用了大量的相似對(duì)象時(shí),可以利用享元模式來優(yōu)化,減少對(duì)象的數(shù)量
舉個(gè)栗子,要對(duì)某個(gè)班進(jìn)行身體素質(zhì)測(cè)量,僅測(cè)量身高體重來評(píng)判
// 健康測(cè)量 function Fitness(name, sex, age, height, weight) { this.name = name; this.sex = sex; this.age = age; this.height = height; this.weight = weight; } // 開始評(píng)判 Fitness.prototype.judge = function() { var ret = this.name + ': '; if (this.sex === 'male') { ret += this.judgeMale(); } else { ret += this.judgeFemale(); } console.log(ret); }; // 男性評(píng)判規(guī)則 Fitness.prototype.judgeMale = function() { var ratio = this.height / this.weight; return this.age > 20 ? (ratio > 3.5) : (ratio > 2.8); }; // 女性評(píng)判規(guī)則 Fitness.prototype.judgeFemale = function() { var ratio = this.height / this.weight; return this.age > 20 ? (ratio > 4) : (ratio > 3); }; var a = new Fitness('A', 'male', 18, 160, 80); var b = new Fitness('B', 'male', 21, 180, 70); var c = new Fitness('C', 'female', 28, 160, 80); var d = new Fitness('D', 'male', 18, 170, 60); var e = new Fitness('E', 'female', 18, 160, 40); // 開始評(píng)判 a.judge(); // A: false b.judge(); // B: false c.judge(); // C: false d.judge(); // D: true e.judge(); // E: true
評(píng)判五個(gè)人就需要?jiǎng)?chuàng)建五個(gè)對(duì)象,一個(gè)班就幾十個(gè)對(duì)象
可以將對(duì)象的公共部分(內(nèi)部狀態(tài))抽離出來,與外部狀態(tài)獨(dú)立。將性別看做內(nèi)部狀態(tài)即可,其他屬性都屬于外部狀態(tài)。
這么一來我們只需要維護(hù)男和女兩個(gè)對(duì)象(使用factory對(duì)象),而其他變化的部分則在外部維護(hù)(使用manager對(duì)象)
// 健康測(cè)量 function Fitness(sex) { this.sex = sex; } // 工廠,創(chuàng)建可共享的對(duì)象 var FitnessFactory = { objs: [], create: function(sex) { if (!this.objs[sex]) { this.objs[sex] = new Fitness(sex); } return this.objs[sex]; } }; // 管理器,管理非共享的部分 var FitnessManager = { fitnessData: {}, // 添加一項(xiàng) add: function(name, sex, age, height, weight) { var fitness = FitnessFactory.create(sex); // 存儲(chǔ)變化的數(shù)據(jù) this.fitnessData[name] = { age: age, height: height, weight: weight }; return fitness; }, // 從存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)中獲取,更新至當(dāng)前正在使用的對(duì)象 updateFitnessData: function(name, obj) { var fitnessData = this.fitnessData[name]; for (var item in fitnessData) { if (fitnessData.hasOwnProperty(item)) { obj[item] = fitnessData[item]; } } } }; // 開始評(píng)判 Fitness.prototype.judge = function(name) { // 操作前先更新當(dāng)前狀態(tài)(從外部狀態(tài)管理器中獲?。? FitnessManager.updateFitnessData(name, this); var ret = name + ': '; if (this.sex === 'male') { ret += this.judgeMale(); } else { ret += this.judgeFemale(); } console.log(ret); }; // 男性評(píng)判規(guī)則 Fitness.prototype.judgeMale = function() { var ratio = this.height / this.weight; return this.age > 20 ? (ratio > 3.5) : (ratio > 2.8); }; // 女性評(píng)判規(guī)則 Fitness.prototype.judgeFemale = function() { var ratio = this.height / this.weight; return this.age > 20 ? (ratio > 4) : (ratio > 3); }; var a = FitnessManager.add('A', 'male', 18, 160, 80); var b = FitnessManager.add('B', 'male', 21, 180, 70); var c = FitnessManager.add('C', 'female', 28, 160, 80); var d = FitnessManager.add('D', 'male', 18, 170, 60); var e = FitnessManager.add('E', 'female', 18, 160, 40); // 開始評(píng)判 a.judge('A'); // A: false b.judge('B'); // B: false c.judge('C'); // C: false d.judge('D'); // D: true e.judge('E'); // E: true
不過代碼可能更復(fù)雜了,這個(gè)例子可能還不夠充分,只是展示了享元模式如何實(shí)現(xiàn),它節(jié)省了多個(gè)相似的對(duì)象,但多了一些操作。
factory對(duì)象有點(diǎn)像單例模式,只是多了一個(gè)sex的參數(shù),如果沒有內(nèi)部狀態(tài),則沒有參數(shù)的factory對(duì)象就更接近單例模式了
十、職責(zé)鏈模式
1. 定義
使多個(gè)對(duì)象都有機(jī)會(huì)處理請(qǐng)求,從而避免請(qǐng)求的發(fā)送者和接收者之間的耦合關(guān)系,將這些對(duì)象連成一條鏈,并沿著這條鏈 傳遞該請(qǐng)求,直到有一個(gè)對(duì)象處理它為止
2. 核心
請(qǐng)求發(fā)送者只需要知道鏈中的第一個(gè)節(jié)點(diǎn),弱化發(fā)送者和一組接收者之間的強(qiáng)聯(lián)系,可以便捷地在職責(zé)鏈中增加或刪除一個(gè)節(jié)點(diǎn),同樣地,指定誰是第一個(gè)節(jié)點(diǎn)也很便捷
3. 實(shí)現(xiàn)
以展示不同類型的變量為例,設(shè)置一條職責(zé)鏈,可以免去多重if條件分支
// 定義鏈的某一項(xiàng) function ChainItem(fn) { this.fn = fn; this.next = null; } ChainItem.prototype = { constructor: ChainItem, // 設(shè)置下一項(xiàng) setNext: function(next) { this.next = next; return next; }, // 開始執(zhí)行 start: function() { this.fn.apply(this, arguments); }, // 轉(zhuǎn)到鏈的下一項(xiàng)執(zhí)行 toNext: function() { if (this.next) { this.start.apply(this.next, arguments); } else { console.log('無匹配的執(zhí)行項(xiàng)目'); } } }; // 展示數(shù)字 function showNumber(num) { if (typeof num === 'number') { console.log('number', num); } else { // 轉(zhuǎn)移到下一項(xiàng) this.toNext(num); } } // 展示字符串 function showString(str) { if (typeof str === 'string') { console.log('string', str); } else { this.toNext(str); } } // 展示對(duì)象 function showObject(obj) { if (typeof obj === 'object') { console.log('object', obj); } else { this.toNext(obj); } } var chainNumber = new ChainItem(showNumber); var chainString = new ChainItem(showString); var chainObject = new ChainItem(showObject); // 設(shè)置鏈條 chainObject.setNext(chainNumber).setNext(chainString); chainString.start('12'); // string 12 chainNumber.start({}); // 無匹配的執(zhí)行項(xiàng)目 chainObject.start({}); // object {} chainObject.start(123); // number 123
這時(shí)想判斷未定義的時(shí)候呢,直接加到鏈中即可
// 展示未定義 function showUndefined(obj) { if (typeof obj === 'undefined') { console.log('undefined'); } else { this.toNext(obj); } } var chainUndefined = new ChainItem(showUndefined); chainString.setNext(chainUndefined); chainNumber.start(); // undefined
由例子可以看到,使用了職責(zé)鏈后,由原本的條件分支換成了很多對(duì)象,雖然結(jié)構(gòu)更加清晰了,但在一定程度上可能會(huì)影響到性能,所以要注意避免過長的職責(zé)鏈。
十一、中介者模式
1. 定義
所有的相關(guān) 對(duì)象都通過中介者對(duì)象來通信,而不是互相引用,所以當(dāng)一個(gè)對(duì)象發(fā)生改變時(shí),只需要通知中介者對(duì)象即可
2. 核心
使網(wǎng)狀的多對(duì)多關(guān)系變成了相對(duì)簡單的一對(duì)多關(guān)系(復(fù)雜的調(diào)度處理都交給中介者)
使用中介者后
3. 實(shí)現(xiàn)
多個(gè)對(duì)象,指的不一定得是實(shí)例化的對(duì)象,也可以將其理解成互為獨(dú)立的多個(gè)項(xiàng)。當(dāng)這些項(xiàng)在處理時(shí),需要知曉并通過其他項(xiàng)的數(shù)據(jù)來處理。
如果每個(gè)項(xiàng)都直接處理,程序會(huì)非常復(fù)雜,修改某個(gè)地方就得在多個(gè)項(xiàng)內(nèi)部修改
我們將這個(gè)處理過程抽離出來,封裝成中介者來處理,各項(xiàng)需要處理時(shí),通知中介者即可。
var A = { score: 10, changeTo: function(score) { this.score = score; // 自己獲取 this.getRank(); }, // 直接獲取 getRank: function() { var scores = [this.score, B.score, C.score].sort(function(a, b) { return a < b; }); console.log(scores.indexOf(this.score) + 1); } }; var B = { score: 20, changeTo: function(score) { this.score = score; // 通過中介者獲取 rankMediator(B); } }; var C = { score: 30, changeTo: function(score) { this.score = score; rankMediator(C); } }; // 中介者,計(jì)算排名 function rankMediator(person) { var scores = [A.score, B.score, C.score].sort(function(a, b) { return a < b; }); console.log(scores.indexOf(person.score) + 1); } // A通過自身來處理 A.changeTo(100); // 1 // B和C交由中介者處理 B.changeTo(200); // 1 C.changeTo(50); // 3
ABC三個(gè)人分?jǐn)?shù)改變后想要知道自己的排名,在A中自己處理,而B和C使用了中介者。B和C將更為輕松,整體代碼也更簡潔
最后,雖然中介者做到了對(duì)模塊和對(duì)象的解耦,但有時(shí)對(duì)象之間的關(guān)系并非一定要解耦,強(qiáng)行使用中介者來整合,可能會(huì)使代碼更為繁瑣,需要注意。
十二、裝飾者模式
1. 定義
以動(dòng)態(tài)地給某個(gè)對(duì)象添加一些額外的職責(zé),而不會(huì)影響從這個(gè)類中派生的其他對(duì)象。
是一種“即用即付”的方式,能夠在不改變對(duì) 象自身的基礎(chǔ)上,在程序運(yùn)行期間給對(duì)象動(dòng)態(tài)地 添加職責(zé)
2. 核心
是為對(duì)象動(dòng)態(tài)加入行為,經(jīng)過多重包裝,可以形成一條裝飾鏈
3. 實(shí)現(xiàn)
最簡單的裝飾者,就是重寫對(duì)象的屬性
var A = { score: 10 }; A.score = '分?jǐn)?shù):' + A.score;
可以使用傳統(tǒng)面向?qū)ο蟮姆椒▉韺?shí)現(xiàn)裝飾,添加技能
function Person() {} Person.prototype.skill = function() { console.log('數(shù)學(xué)'); }; // 裝飾器,還會(huì)音樂 function MusicDecorator(person) { this.person = person; } MusicDecorator.prototype.skill = function() { this.person.skill(); console.log('音樂'); }; // 裝飾器,還會(huì)跑步 function RunDecorator(person) { this.person = person; } RunDecorator.prototype.skill = function() { this.person.skill(); console.log('跑步'); }; var person = new Person(); // 裝飾一下 var person1 = new MusicDecorator(person); person1 = new RunDecorator(person1); person.skill(); // 數(shù)學(xué) person1.skill(); // 數(shù)學(xué) 音樂 跑步
在JS中,函數(shù)為一等對(duì)象,所以我們也可以使用更通用的裝飾函數(shù)
// 裝飾器,在當(dāng)前函數(shù)執(zhí)行前先執(zhí)行另一個(gè)函數(shù) function decoratorBefore(fn, beforeFn) { return function() { var ret = beforeFn.apply(this, arguments); // 在前一個(gè)函數(shù)中判斷,不需要執(zhí)行當(dāng)前函數(shù) if (ret !== false) { fn.apply(this, arguments); } }; } function skill() { console.log('數(shù)學(xué)'); } function skillMusic() { console.log('音樂'); } function skillRun() { console.log('跑步'); } var skillDecorator = decoratorBefore(skill, skillMusic); skillDecorator = decoratorBefore(skillDecorator, skillRun); skillDecorator(); // 跑步 音樂 數(shù)學(xué)
十三、狀態(tài)模式
1. 定義
事物內(nèi)部狀態(tài)的改變往往會(huì)帶來事物的行為改變。在處理的時(shí)候,將這個(gè)處理委托給當(dāng)前的狀態(tài)對(duì)象即可,該狀態(tài)對(duì)象會(huì)負(fù)責(zé)渲染它自身的行為
2. 核心
區(qū)分事物內(nèi)部的狀態(tài),把事物的每種狀態(tài)都封裝成單獨(dú)的類,跟此種狀態(tài)有關(guān)的行為都被封裝在這個(gè)類的內(nèi)部
3. 實(shí)現(xiàn)
以一個(gè)人的工作狀態(tài)作為例子,在剛醒、精神、疲倦幾個(gè)狀態(tài)中切換著
// 工作狀態(tài) function Work(name) { this.name = name; this.currentState = null; // 工作狀態(tài),保存為對(duì)應(yīng)狀態(tài)對(duì)象 this.wakeUpState = new WakeUpState(this); // 精神飽滿 this.energeticState = new EnergeticState(this); // 疲倦 this.tiredState = new TiredState(this); this.init(); } Work.prototype.init = function() { this.currentState = this.wakeUpState; // 點(diǎn)擊事件,用于觸發(fā)更新狀態(tài) document.body.onclick = () => { this.currentState.behaviour(); }; }; // 更新工作狀態(tài) Work.prototype.setState = function(state) { this.currentState = state; } // 剛醒 function WakeUpState(work) { this.work = work; } // 剛醒的行為 WakeUpState.prototype.behaviour = function() { console.log(this.work.name, ':', '剛醒呢,睡個(gè)懶覺先'); // 只睡了2秒鐘懶覺就精神了.. setTimeout(() => { this.work.setState(this.work.energeticState); }, 2 * 1000); } // 精神飽滿 function EnergeticState(work) { this.work = work; } EnergeticState.prototype.behaviour = function() { console.log(this.work.name, ':', '超級(jí)精神的'); // 才精神1秒鐘就發(fā)困了 setTimeout(() => { this.work.setState(this.work.tiredState); }, 1000); }; // 疲倦 function TiredState(work) { this.work = work; } TiredState.prototype.behaviour = function() { console.log(this.work.name, ':', '怎么肥事,好困'); // 不知不覺,又變成了剛醒著的狀態(tài)... 不斷循環(huán)呀 setTimeout(() => { this.work.setState(this.work.wakeUpState); }, 1000); }; var work = new Work('曹操');
點(diǎn)擊一下頁面,觸發(fā)更新狀態(tài)的操作
4. 優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
狀態(tài)切換的邏輯分布在狀態(tài)類中,易于維護(hù)
缺點(diǎn)
多個(gè)狀態(tài)類,對(duì)于性能來說,也是一個(gè)缺點(diǎn),這個(gè)缺點(diǎn)可以使用享元模式來做進(jìn)一步優(yōu)化
將邏輯分散在狀態(tài)類中,可能不會(huì)很輕易就能看出狀態(tài)機(jī)的變化邏輯
十四、適配器模式
1. 定義
是解決兩個(gè)軟件實(shí)體間的接口不兼容的問題,對(duì)不兼容的部分進(jìn)行適配
2. 核心
解決兩個(gè)已有接口之間不匹配的問題
3. 實(shí)現(xiàn)
比如一個(gè)簡單的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的適配器
// 渲染數(shù)據(jù),格式限制為數(shù)組了 function renderData(data) { data.forEach(function(item) { console.log(item); }); } // 對(duì)非數(shù)組的進(jìn)行轉(zhuǎn)換適配 function arrayAdapter(data) { if (typeof data !== 'object') { return []; } if (Object.prototype.toString.call(data) === '[object Array]') { return data; } var temp = []; for (var item in data) { if (data.hasOwnProperty(item)) { temp.push(data[item]); } } return temp; } var data = { 0: 'A', 1: 'B', 2: 'C' }; renderData(arrayAdapter(data)); // A B C
十五、外觀模式
1. 定義
為子系統(tǒng)中的一組接口提供一個(gè)一致的界面,定義一個(gè)高層接口,這個(gè)接口使子系統(tǒng)更加容易使用
2. 核心
可以通過請(qǐng)求外觀接口來達(dá)到訪問子系統(tǒng),也可以選擇越過外觀來直接訪問子系統(tǒng)
3. 實(shí)現(xiàn)
外觀模式在JS中,可以認(rèn)為是一組函數(shù)的集合
// 三個(gè)處理函數(shù) function start() { console.log('start'); } function doing() { console.log('doing'); } function end() { console.log('end'); } // 外觀函數(shù),將一些處理統(tǒng)一起來,方便調(diào)用 function execute() { start(); doing(); end(); } // 調(diào)用init開始執(zhí)行 function init() { // 此處直接調(diào)用了高層函數(shù),也可以選擇越過它直接調(diào)用相關(guān)的函數(shù) execute(); } init(); // start doing end
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