Javascript中的设计模式

设计模式(Design pattern)是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。 使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。 毫无疑问,设计模式于己于他人于系统都是多赢的;设计模式使代码编写真正工程化;设计模式是软件工程的基石脉络,如同大厦的结构一样。

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观察者模式 Observer Pattern

Observer模式也叫观察者模式、订阅/发布模式,是由GoF提出的23种软件设计模式的一种。 Observer模式是行为模式之一,它的作用是当一个对象的状态发生变化时,能够自动通知其他关联对象,自动刷新对象状态,或者说执行对应对象的方法。 这种设计模式可以大大降低程序模块之间的耦合度,便于更加灵活的扩展和维护。

观察者模式包含两种角色:

  • 观察者(订阅者)
  • 被观察者(发布者)

核心思想:观察者只要订阅了被观察者的事件,那么当被观察者的状态改变时,被观察者会主动去通知观察者,而无需关心观察者得到事件后要去做什么,实际程序中可能是执行订阅者的回调函数。

在各种框架中:vue中的$emit,Angular1.x.x中的$on$emit$broadcast,Angular2中的emit...都是最典型的例子。

简单的例子:
假设你是一个班长,要去通知班里的某些人一些事情,与其一个一个的手动调用触发的方法(私下里一个一个通知),不如维护一个列表(建一个群),这个列表存有你想要调用的对象方法(想要通知的人); 之后每次通知事件的时候只要循环执行这个列表就好了(群发),而不用关心这个列表里有谁。

Javascript中实现一个例子:

              
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// 我们向某dom文档订阅了点击事件,当点击发生时,他会执行我们传入的callback element.addEventListener(‘click’, callback2, false) element.addEventListener(‘click’, callback2, false)

我们用Javascript实现一个简单的播放器:

              
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// 一个播放器类 class Player { constructor() { // 初始化观察者列表 this.watchers = {} // 模拟2秒后发布一个'play'事件 setTimeout(() => { this._publish('play', true) }, 2000) // 模拟4秒后发布一个'pause'事件 setTimeout(() => { this._publish('pause', true) }, 4000) } // 发布事件 _publish(event, data) { if (this.watchers[event] && this.watchers[event].length) { this.watchers[event].forEach(callback => callback.bind(this)(data)) } } // 订阅事件 subscribe(event, callback) { this.watchers[event] = this.watchers[event] || [] this.watchers[event].push(callback) } // 退订事件 unsubscribe(event = null, callback = null) { // 如果传入指定事件函数,则仅退订此事件函数 if (callback) { if (this.watchers[event] && this.watchers[event].length) { this.watchers[event].splice(this.watchers[event].findIndex(cb => Object.is(cb, callback)), 1) } // 如果仅传入事件名称,则退订此事件对应的所有的事件函数 } else if (event) { this.watchers[event] = [] // 如果未传入任何参数,则退订所有事件 } else { this.watchers = {} } } } // 实例化播放器 const player = new Player() console.log(player) // 播放事件回调函数1 const onPlayerPlay1 = function(data) { console.log('1: Player is play, the `this` context is current player', this, data) } // 播放事件回调函数2 const onPlayerPlay2 = data => { console.log('2: Player is play', data) } // 暂停事件回调函数 const onPlayerPause = data => { console.log('Player is pause', data) } // 加载事件回调函数 const onPlayerLoaded = data => { console.log('Player is loaded', data) } // 可订阅多个不同事件 player.subscribe('play', onPlayerPlay1) player.subscribe('play', onPlayerPlay2) player.subscribe('pause', onPlayerPause) player.subscribe('loaded', onPlayerLoaded) // 可以退订指定订阅事件 player.unsubscribe('play', onPlayerPlay2) // 退订指定事件名称下的所有订阅事件 player.unsubscribe('play') // 退订所有订阅事件 player.unsubscribe() // 可以在外部手动发出事件(真实生产场景中,发布特性一般为类内部私有方法) player._publish('loaded', true)

举个Vue中的例子吧:

              
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// 事件发布者使用'vm.$emit、vm.$dispatch(vue1.0)、vm.$broadcast(vue1.0)发布事件 // 接受方使用$on方法或组件监听器订阅事件,传递一个回调函数 vm.$emit(event, […args]) // publish vm.$on(event, callback) // subscribe vm.$off([event, callback]) // unsubscribe // 或者组件中监听事件 <component @event="callback" /> // 在Vue中无论是$on方法还是组件监听事件最终都会转化为实例中的监听器

各框架中观察者模式的实现: Angularjs(AngularJS 1.x.x)中的实现; 同样,Vue中使用Object.defineProperty()实现对数据的双向绑定,在数据变更时,使用notify广播事件,最终同样执行对应属性所维护的Watchers列表进行回调。

中介者模式 Mediator Pattern

中介者在程序设计中非常常见,和观察者模式实现的功能非常相似。

形式上:不像观察者模式那样通过调用pub/sub的形式来实现,而是通过一个中介者统一来管理。

实质上:观察者模式通过维护一堆列表来管理对象间的多对多关系,中介者模式通过统一接口来维护一对多关系,且通信者之间不需要知道彼此之间的关系,只需要约定好API即可。

简单说:就像一辆汽车的行驶系统,观察者模式中,你需要知道车内坐了几个人(维护观察者列表),当汽车发生到站、停车、开车...这些事件(被订阅者事件)时,你需要给这个列表中订阅对应事件的的每个人进行通知; 在中介者模式中,你只需要在车内发出广播(到站啦、停车啦、上车啦...请文明乘车尊老爱幼啦...),而不用关心谁在车上,谁要上车谁要下车,他们自己根据广播做自己要做的事,哪怕他不听广播,听了也不做自己要做的事都无所谓。

中介者模式包含两种角色:

  • 中介者(事件发布者)
  • 通信者

Javascript中实现一个例子:

              
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// 汽车 class Bus { constructor() { // 初始化所有乘客 this.passengers = {} } // 发布广播 broadcast(passenger, message = passenger) { // 如果车上有乘客 if (Object.keys(this.passengers).length) { // 如果是针对某个乘客发的,就单独给他听 if (passenger.id && passenger.listen) { // 乘客他爱听不听 if (this.passengers[passenger.id]) { this.passengers[passenger.id].listen(message) } // 不然就广播给所有乘客 } else { Object.keys(this.passengers).forEach(passenger => { if (this.passengers[passenger].listen) { this.passengers[passenger].listen(message) } }) } } } // 乘客上车 aboard(passenger) { this.passengers[passenger.id] = passenger } // 乘客下车 debus(passenger) { this.passengers[passenger.id] = null delete this.passengers[passenger.id] console.log(`乘客${passenger.id}下车`) } // 开车 start() { this.broadcast({ type: 1, content: '前方无障碍,开车!Over'}) } // 停车 end() { this.broadcast({ type: 2, content: '老司机翻车,停车!Over'}) } } // 乘客 class Passenger { constructor(id) { this.id = id } // 听广播 listen(message) { console.log(`乘客${this.id}收到消息`, message) // 乘客发现停车了,于是自己下车 if (Object.is(message.type, 2)) { this.debus() } } // 下车 debus() { console.log(`我是乘客${this.id},我现在要下车`, bus) bus.debus(this) } } // 创建一辆汽车 const bus = new Bus() // 创建两个乘客 const passenger1 = new Passenger(1) const passenger2 = new Passenger(2) // 俩乘客分别上车 bus.aboard(passenger1) bus.aboard(passenger2) // 2秒后开车 setTimeout(bus.start.bind(bus), 2000) // 3秒时司机发现2号乘客没买票,2号乘客被驱逐下车 setTimeout(() => { bus.broadcast(passenger2, { type: 3, content: '同志你好,你没买票,请下车!' }) bus.debus(passenger2) }, 3000) // 4秒后到站停车 setTimeout(bus.end.bind(bus), 3600) // 6秒后再开车,车上已经没乘客了 setTimeout(bus.start.bind(bus), 6666)

上面例子中(当然,稍微扩展了点哈),Bus即为中介者对象,乘客为通信者,乘客具有一些统一的方法API,Bus只管开车停车发广播,执行自己的事物,乘客在不断地接受广播,根据广播信息的类型和内容作出自己的判断,执行事务。

代理模式 Proxy Pattern

简单说就是:为对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

代理模式使得代理对象控制具体对象的引用。代理几乎可以是任何对象:文件,资源,内存中的对象,或者是一些难以复制的东西。

举个例子: 一个工厂制造商品(目标对象),你可以给这个工厂设置一个业务代理(代理对象),提供流水线管理,订单,运货,淘宝网店等多种行为能力(扩展属性)。 当然,里面还有最关键的一点就是,这个代理能把一些骗纸和忽悠都过滤掉,将最真实最直接的订单给工厂,让工厂能够专注于生产(控制访问)。

上面工厂的例子:

              
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// 真实工厂 class Factory { constructor(count) { // 工厂默认有1000件产品 this.productions = count || 1000 } // 生产商品 produce(count) { // 原则上低于5个工厂是不接单的 this.productions += count } // 向外批发 wholesale(count) { // 原则上低于10个工厂是不批发的 this.productions -= count } } // 代理工厂 class ProxyFactory extends Factory { // 代理工厂默认第一次合作就从工厂拿100件库存 constructor(count = 100) { super(count) } // 代理工厂向真实工厂下订单之前会做一些过滤 produce(count) { if (count > 5) { super.produce(count) } else { console.log('低于5件不接单') } } wholesale(count) { if (count > 10) { super.wholesale(count) } else { console.log('低于10件不批发') } } taobao(count) { // ... } logistics() { // ... } } // 创建一个代理工厂 const proxyFactory = new ProxyFactory() // 通过代理工厂生产4件商品,被拒绝 proxyFactory.produce(4) // 通过代理工厂批发20件商品 proxyFactory.wholesale(20) // 代理工厂的剩余商品 80 console.log(proxyFactory.productions)

ES6中的Proxy对象:

ES6中Proxy对象可以理解为:在目标对象之前架设一层“拦截”,外界对该对象的访问,都必须先通过这层拦截,因此提供了一种机制,可以对外界的访问进行过滤和改写。Proxy 这个词的原意是代理,用在这里表示由它来“代理”某些操作,可以译为"代理器"。

基本形式:

              
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// 参数分别为目标对象和代理解析器 var proxy = new Proxy(target, handler)

无操作转发代理:

              
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const target = {} const p = new Proxy(target, {}) p.a = 3 // 被转发到代理的操作 console.log(target.a) // 3 操作已经被正确地转发至目标对象

使用错误拦截属性读取操作:

              
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const handler = { get(target, property) { if (property in target) { return target[property] } else { throw new ReferenceError("Property \"" + property + "\" does not exist.") } } } const p = new Proxy({}, handler) p.a = 1 p.b = undefined console.log(p.a, p.b) // 1, undefined console.log('c' in p, p.c) // Uncaught ReferenceError: Property "c" does not exist.

实现一个service客户端:

              
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function createWebService(baseUrl) { return new Proxy({}, { get(target, propKey, receiver) { return () => httpGet(baseUrl+'/' + propKey) } }) } const serviceA = createWebService('http://example.com/data-a') const serviceB = createWebService('http://example.com/data-b') const serviceC = createWebService('http://example.com/data-c') serviceA.employees().then(json => { const employees = JSON.parse(json) // ··· }) serviceB...

单例模式 Singleton Pattern

简单说:保证一个类只有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点(调用一个类,任何时候返回的都是同一个实例)。

实现方法:使用一个变量来标志当前是否已经为某个类创建过对象,如果创建了,则在下一次获取该类的实例时,直接返回之前创建的对象,否则就创建一个对象。

类/构造函数实例:

              
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class Singleton { constructor(name) { this.name = name this.instance = null } getName() { alert(this.name) } static getInstance(name) { if (!this.instance) { this.instance = new Singleton(name) } return this.instance } } const instanceA = Singleton.getInstance('seven1') const instanceB = Singleton.getInstance('seven2') console.log(instanceA, instanceB)

闭包包装实例:

              
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const SingletonP = (function() { let instance return class Singleton { constructor(name) { if (instance) { return instance } else { this.init(name) instance = this return this } } init(name) { this.name = name console.log('已初始化') } } })() const instanceA = new SingletonP('seven1') const instanceB = new SingletonP('seven2') console.log(instanceA, instanceB)

惰性包装实例:

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

工厂模式 Factory Pattern

与创建型模式类似,工厂模式创建对象(视为工厂里的产品)时无需指定创建对象的具体类。 工厂模式定义一个用于创建对象的接口,这个接口由子类决定实例化哪一个类。该模式使一个类的实例化延迟到了子类。而子类可以重写接口方法以便创建的时候指定自己的对象类型。

简单说:假如我们想在网页面里插入一些元素,而这些元素类型不固定,可能是图片、链接、文本,根据工厂模式的定义,在工厂模式下,工厂函数只需接受我们要创建的元素的类型,其他的工厂函数帮我们处理。

上代码:

              
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// 文本工厂 class Text { constructor(text) { this.text = text } insert(where) { const txt = document.createTextNode(this.text) where.appendChild(txt) } } // 链接工厂 class Link { constructor(url) { this.url = url } insert(where) { const link = document.createElement('a') link.href = this.url link.appendChild(document.createTextNode(this.url)) where.appendChild(link) } } // 图片工厂 class Image { constructor(url) { this.url = url } insert(where) { const img = document.createElement('img') img.src = this.url where.appendChild(img) } } // DOM工厂 class DomFactory { constructor(type) { return new (this[type]()) } // 各流水线 link() { return Link } text() { return Text } image() { return Image } } // 创建工厂 const linkFactory = new DomFactory('link') const textFactory = new DomFactory('text') linkFactory.url = 'https://surmon.me' linkFactory.insert(document.body) textFactory.text = 'HI! I am surmon.' textFactory.insert(document.body)

本文于 2017/4/17 上午 发布在 Code 分类下,当前已被围观 916 次

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