在程序设计中有很多实用的设计模式,而其中大部分语言的实现都是基于“类”。
在JavaScript中并没有类这种概念,JS中的函数属于一等对象,在JS中定义一个对象非常简单(var obj = {}),而基于JS中闭包与弱类型等特性,在实现一些设计模式的方式上与众不同。
本文基于《JavaScript设计模式与开发实践》一书,用一些例子总结一下JS常见的设计模式与实现方法。文章略长,自备瓜子板凳~
设计原则
单一职责原则(SRP)
一个对象或方法只做一件事情。如果一个方法承担了过多的职责,那么在需求的变迁过程中,需要改写这个方法的可能性就越大。
应该把对象或方法划分成较小的粒度
最少知识原则(LKP)
一个软件实体应当 尽可能少地与其他实体发生相互作用
应当尽量减少对象之间的交互。如果两个对象之间不必彼此直接通信,那么这两个对象就不要发生直接的 相互联系,可以转交给第三方进行处理
开放-封闭原则(OCP)
软件实体(类、模块、函数)等应该是可以 扩展的,但是不可修改
当需要改变一个程序的功能或者给这个程序增加新功能的时候,可以使用增加代码的方式,尽量避免改动程序的源代码,防止影响原系统的稳定
什么是设计模式
作者的这个说明解释得挺好
1 | 假设有一个空房间,我们要日复一日地往里 面放一些东西。最简单的办法当然是把这些东西 直接扔进去,但是时间久了,就会发现很难从这 个房子里找到自己想要的东西,要调整某几样东 西的位置也不容易。所以在房间里做一些柜子也 许是个更好的选择,虽然柜子会增加我们的成 本,但它可以在维护阶段为我们带来好处。使用 这些柜子存放东西的规则,或许就是一种模式 |
学习设计模式,有助于写出可复用和可维护性高的程序
设计模式的原则是“找出 程序中变化的地方,并将变化封装起来”,它的关键是意图,而不是结构。
不过要注意,使用不当的话,可能会事倍功半。
单例模式
定义: 保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点
核心: 确保只有一个实例,并提供全局访问
实现
假设要设置一个管理员,多次调用也仅设置一次,我们可以使用闭包缓存一个内部变量来实现这个单例1
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23function 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
策略模式
定义: 定义一系列的算法,把它们一个个封装起来,并且使它们可以相互替换。
核心:
将算法的使用和算法的实现分离开来。
一个基于策略模式的程序至少由两部分组成:
第一个部分是一组策略类,策略类封装了具体的算法,并负责具体的计算过程。
第二个部分是环境类Context,Context接受客户的请求,随后把请求委托给某一个策略类。要做到这点,说明Context 中要维持对某个策略对象的引用
- 实现
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124// 加权映射关系
var levelMap = {
S: 10,
A: 8,
B: 6,
C: 4
};
// 组策略
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'];
}
}
// 调用
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
在组合业务规则方面,比较经典的是表单的验证方法。这里列出比较关键的部分
// 错误提示
var errorMsgs = {
default: '输入数据格式不正确',
minLength: '输入数据长度不足',
isNumber: '请输入数字',
required: '内容不为空'
};
// 规则集
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'];
}
}
};
// 校验器
function Validator() {
this.items = [];
};
Validator.prototype = {
constructor: Validator,
// 添加校验规则
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() {
// 进行校验
return rules[rule].apply(this, arg);
});
},
// 开始校验
start: function() {
for (var i = 0; i < this.items.length; ++i) {
var ret = this.items[i]();
if (ret) {
console.log(ret);
// return ret;
}
}
}
};
// 测试数据
function testTel(val) {
return val;
}
var validate = new Validator();
validate.add(testTel('ccc'), 'isNumber', '只能为数字'); // 只能为数字
validate.add(testTel(''), 'required'); // 内容不为空
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);
代理模式
定义: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
核心
当客户不方便直接访问一个 对象或者不满足需要的时候,提供一个替身对象 来控制对这个对象的访问,客户实际上访问的是 替身对象。
替身对象对请求做出一些处理之后, 再把请求转交给本体对象
代理和本体的接口具有一致性,本体定义了关键功能,而代理是提供或拒绝对它的访问,或者在访问本体之前做一 些额外的事情
- 实现
代理模式主要有三种:保护代理、虚拟代理、缓存代理
保护代理主要实现了访问主体的限制行为,以过滤字符作为简单的例子1
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65// 主体,发送消息
function sendMsg(msg) {
console.log(msg);
}
// 代理,对消息进行过滤
function proxySendMsg(msg) {
// 无消息则直接返回
if (typeof msg === 'undefined') {
console.log('deny');
return;
}
// 有消息则进行过滤
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
它的意图很明显,在访问主体之前进行控制,没有消息的时候直接在代理中返回了,拒绝访问主体,这数据保护代理的形式
有消息的时候对敏感字符进行了处理,这属于虚拟代理的模式
虚拟代理在控制对主体的访问时,加入了一些额外的操作
在滚动事件触发的时候,也许不需要频繁触发,我们可以引入函数节流,这是一种虚拟代理的实现
// 函数防抖,频繁操作中不处理,直到操作完成之后(再过 delay 的时间)才一次性处理
function debounce(fn, delay) {
delay = delay || 200;
var timer = null;
return function() {
var arg = arguments;
// 每次操作时,清除上次的定时器
clearTimeout(timer);
timer = null;
// 定义新的定时器,一段时间后进行操作
timer = setTimeout(function() {
fn.apply(this, arg);
}, delay);
}
};
var count = 0;
// 主体
function scrollHandle(e) {
console.log(e.type, ++count); // scroll
}
// 代理
var proxyScrollHandle = (function() {
return debounce(scrollHandle, 500);
})();
window.onscroll = proxyScrollHandle;
迭代器模式
- 定义
迭代器模式是指提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素,而又不需要暴露该对象的内部表示。
- 核心
在使用迭代器模式之后,即使不关心对象的内部构造,也可以按顺序访问其中的每个元素
- 实现
JS中数组的map forEach 已经内置了迭代器1
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3[1, 2, 3].forEach(function(item, index, arr) {
console.log(item, index, arr);
});
不过对于对象的遍历,往往不能与数组一样使用同一的遍历代码
我们可以封装一下
1 | function each(obj, cb) { |
发布-订阅模式
- 定义
也称作观察者模式,定义了对象间的一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发 生改变时,所有依赖于它的对象都将得到通知
- 核心
取代对象之间硬编码的通知机制,一个对象不用再显式地调用另外一个对象的某个接口。
与传统的发布-订阅模式实现方式(将订阅者自身当成引用传入发布者)不同,在JS中通常使用注册回调函数的形式来订阅
- 实现
JS中的事件就是经典的发布-订阅模式的实现
自己实现一下
小A在公司C完成了笔试及面试,小B也在公司C完成了笔试。他们焦急地等待结果,每隔半天就电话询问公司C,导致公司C很不耐烦。
一种解决办法是 AB直接把联系方式留给C,有结果的话C自然会通知AB
这里的“询问”属于显示调用,“留给”属于订阅,“通知”属于发布
1 | // 观察者 |
模板方法模式
- 定义
模板方法模式由两部分结构组成,第一部分是抽象父类,第二部分是具体的实现子类。
- 核心
在抽象父类中封装子类的算法框架,它的 init方法可作为一个算法的模板,指导子类以何种顺序去执行哪些方法。
由父类分离出公共部分,要求子类重写某些父类的(易变化的)抽象方法
- 实现
模板方法模式一般的实现方式为继承
以运动作为例子,运动有比较通用的一些处理,这部分可以抽离开来,在父类中实现。具体某项运动的特殊性则有自类来重写实现。
最终子类直接调用父类的模板函数来执行
1 | // 体育运动 |
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