常用的前端设计模式,让你写出更优雅的代码

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

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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

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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

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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
}
}
}

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

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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。

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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
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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?
}
}
  1. 使用工厂进行对象实例化
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var UploadFactory=(function(){
const flyWeightObjs={}
return {
create(uploadType){
if(flyWeightObjs[uploadType]){
return flyWeightObjs[uploadType]
}
return flyWeightObjs[uploadType]=new Upload(uoloadType)
}
}
})()
  1. 使用管理器封装外部状态
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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

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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

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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

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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

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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
}
}
}