举个栗子学习JavaScript设计模式

　　目录

前言

创建型模式

单例模式

构造器+原型

简单工厂模式

工厂模式

创建型模式比较

结构性模式

模块模式

外观模式

混入模式

装饰模式

适配模式

行为型模式

观察者模式

中介者模式

命令模式

责任链模式

设计原则

单一职责原则

最少知识原则

开放-封闭原则

• 前言

　　为什么要学习设计模式？

　　解耦合、解决复用、提高观察高度

• 创建型模式

　　1、单例模式

　　场景：点击页面一个按钮，弹出遮罩层。

　　遇到这个问题，首先我们想到用一个方法创建一个div，然后append到body上，实现点击事件，代码如下：

 function createTip(){
     var div = document.createElement("div");
     return document.body.appendChild(div);
 }
 $('#user').click( function(){
     var tip  = createTip();
     $(tip).show();
 });

　　虽然功能实现了，但是这种方法有一个大问题：反复创建Dom！

　　所以我们需要对它进行改造，改造完成之后，代码如下：

 var tipEl = document.createElement("div");
 tipEl.style.display = "none";
 document.body.appendChild(tipEl);
 function showTip(){
     tipEl.style.display = "";
 }
 $('#user').click( function(){
     showTip();
 });

　　虽然避免了上面方法重复创建dom的缺点，但是这么实现还是有很大的弊端：1、暴露全局变量tipEl，尤其是在做组件化开发的时候要尽可能不要暴露全局变量，否则容易引起全局变量污染和冲突；2、创建完成之后用户可能不去点击，导致dom浪费。

　　再一次升级，代码如下：

 var createTip = function(){
     var tip;
     return function(){
         return tip ||
     (tip=document.body.appendChild(document.createElement("div")))
     }
 }();
 $('#user').click( function(){
     var tip = createTip();
     $(tip).show();
 });

　　好，这就是最终的单例模式实现了。

　　为什么createTip要return一个function，而不是直接把tip||(tip=document.body.appendChild(document.createElement("div"))) 返回出来呢？

　　因为这样可以做到惰性加载，只在需要的时候创建(这也是在click方法中var tip = createTip();要加上()的原因)，否则浏览器遇到createTip的定义的时候就直接执行返回tip，这不是我们所希望的。

　　总结：

　　a、唯一实例：节约系统资源，提高性能；

　　b、命名空间：减少全局变量的数量；

　　c、实例控制：私有实例，提供访问接口

　　d、适用场景：一个类只有一个实例，提供全局访问接口；资源共享的情况下，避免性能或其他损耗，如计数器、配置；资源控制的情况下，方便资源之间的互相通信，如线程池。

　　2、构造器+原型

　　场景：酒店有多种类型的房间，如何描述各种房间之间的关系。

　　想到第一种，函数方法，代码如下：

 function Room(roomNumber, type, money) {
     this.roomNumber = roomNumber;
     this.type = type;    this.money = money;
     this.getInfo = function() {
         return this.roomNumber + ', ' + this.type + ', ' + this.money;
     };
 }
 var roomA = Room('101', '标间', 200);
 console.log(roomA);//如何获取房间信息呢？？？

　　如何获取房间信息成为一大问题，像第8行代码那样直接调用Room方法，其实this指向的是window对象，故Room方法内部的属性和方法赋值都是赋值给了window对象，所以即使可以通过window.getInfo()来调用，但是显得毫无意义。

　　于是，我们想到了构造器的实现方法，代码如下：

 function Room(roomNumber, type, money) {
     this.roomNumber = roomNumber;
     this.type = type;
     this.money = money;
     this.getInfo = function() {
         return this.roomNumber + ', ' + this.type + ', ' + this.money;
     };
 }
 var roomA = new Room('101', '标间', 200);
 console.log(roomA.getInfo());//101,标间,200
 var roomB = new Room('102', '海景房', 799);
 console.log(roomB.getInfo());//102,海景房,799

　　每次调用使用new关键字实例化对象，然后调用getInfo方法。

　　够简单、够直观，但是又有新问题，getInfo每次实例化都要重新创建，消耗内存。

　　开启外部添加原型模式，代码如下：

 function Room(roomNumber, type, money) {
     this.roomNumber = roomNumber;
     this.type = type;
     this.money = money;
 }
 Room.prototype.getInfo = function() {
     return this.roomNumber + ', ' + this.type + ', ' + this.money;
 }
 var roomA = new Room('101', '标间',200);
 console.log(roomA.getInfo());//101,标间,200
 Room.prototype.book = function() {
     console.log("book success");
 }
 roomA.book();//book success

　　优点：方法共享，节约内存；随时添加方法且可以被实例化使用；

　　缺点：方法零散，不利于管理。

　　那就把原型统一起来，代码如下：

 function Room(roomNumber, type, money) {
         this.roomNumber = roomNumber;
         this.type = type;
         this.money = money;
 }
 Room.prototype = {
         constructor : Room,//这行代码很重要，因为已经重新定义了prototype的“指针”，如果不自己指定的话默认就是object，而不是Room
         getInfo : function() {
                 return this.roomNumber + ', ' + this.type + ', ' +this.money
         }
 }
 var roomA = new Room('101', '标间', 200);
 console.log(roomA.getInfo());//101,标间,200
 console.log(roomA.constructor == Room);//true
 console.log(roomA instanceof Room);//true

　　其中，所有的方法和变量都会暴露出来，这显然不够合理，更加优化的方式是把Room.prototype设计成揭示型的原型，利用自执行函数可以有效地保护私有变量和方法，只暴露自己想暴露的东西，代码如下：

 Room.prototype = function(){
     var getInfo = function(){
         return this.roomNumber + ', ' + this.type + ', ' + this.money;
     }
     return {
         constructor:Room,
         getInfo : getInfo
     }
 }()

　　总结：

　　a、适用场景：一个类有多个实例，且相互独立，如UI组件。

　　3、简单工厂模式

　　场景：某旅游网站有机票预订和酒店预订功能，如何实现它们的关系。

　　场景实现，代码如下：

 var PRODUCT_TYPE = {
     AIR_TICKET : "01",
     HOTEL      : "02"
 }
 function User(){
     this.shopCart = [];
 }
 User.prototype = {
     constructor : User,
     order : function(productType){
         var product = null;
         switch(productType){
             case PRODUCT_TYPE.AIR_TICKET:
                 product = new Flight();
             case PRODUCT_TYPE.HOTEL:
                 product = new Hotel();
             default:
        }
         this.shopCart.push(product);
     }
 }

　　此时如果想增加火车票业务，删除机票业务，该怎么实现？需要改动的代码一点都不灵活，这时就需要我们理清用户和具体业务之间的关系，用户仅仅只和订单有关系。

　　使用简单工厂模式，代码如下：

 var productFactory = (function(){
     var productFoctories = {
         "airTicket" : function(){
             return new AirTicket();
         },
         "hotel" : function(){
             return new Hotel();
         }
     }
     return {
         create : function(productType){
             return productFoctories[productType];
         }
     }
 })();
 User.prototype = {
     constructor : User,
     order : function(productType){
         var product = productFactory.create(productType);
         this.shopCart.push(product);
     }
 }

　　总结：

　　对象的创建和使用分离，使用一个类生成实例。

　　a、使用类User：使用类仅使用产品，职责单一；

　　b、工厂类Factory：对象类的集中管理；

　　c、对象类Hotel：易于扩展，仅影响工厂类；

　　d、适用场景：根据不同参数产生不同实例，这些实例有些共性的场景，使用者只需使用产品，无需关注产品的创建细节。

　　

　　4、工厂模式

　　场景：某旅游网站有很多种酒店，不同的酒店内也有很多种房间，如何清楚地描述它们之间的关系。

　　工厂实现，代码如下：

 /*********RoomBase ***********/
 var RoomBase = function(){};
 RoomBase.prototype = {
     constructor : RoomBase,
     create : function(){
         throw new Error("room create not impl!");
     },
     book : function(){
         this.state = "1";
     },
     hasWindow : function(){
         return true;
     }
 }
 /********************/
 var RoomA = function(){};
 extend(RoomA, RoomBase);//继承
 RoomA.prototype.create = function(type){
     console.log("这是标间");
 }
 RoomA.prototype.hasWindow = function(){
     return false;
 }
 var RoomB = function(){};
 extend(RoomB, RoomBase);
 RoomB.prototype.create = function(type){
     console.log("这是大床房");
 }
 /*********HotelBase ***********/
 var HotelBase = function(){
     this.roomFoctory = {};
 };
 HotelBase.prototype = {
     constructor : HotelBase,
     getRoom  : function(type){
         return this.roomFactory[type];
     },
     bookRoom : function(type){
         var room = this.getRoom(type);
         room.book();//预订
     }
 }
 var HotelA = function(){
     this.roomFoctory = {
         "RoomA" : function(){
             return new RoomA();
         },
         "RoomB" : function(){
             return new RoomB();
         }
     }
 };
 extend(HotelA, HotelBase);
 var HotelB = function(){
     this.roomFoctory = {
         "RoomA" : function(){
             return new RoomA();
         },
         "RoomC" : function(){
             return new RoomC();
         }
     }
 };
 extend(HotelA, HotelBase);

　　针对该旅游网站，网站管理酒店，酒店管理房间，网站不能直接管理房间，所有房间预订的功能全部走酒店的接口，跟网站没有关系，条理才比较清晰。

　　总结：

　　a、对象的创建和使用分离，子类决定成员变量的具体类；

　　b、使用类HotelBase：提供对象类的管理；

　　c、创建类HotelA：管理对象的实例化，多态；

　　d、对象类Room：职责单一，扩展仅影响相关创建类；

　　e、根据不同场景产生不同实例，这些实例有些共性的场景，使用者需要明确产品使用的场景，无需关心产品创建细节。

　　5、创建型模式比较

　　工厂模式：

　　　　①可创建多个相似对象；

　　　　②屏蔽了子对象类型（如上例中，使用Hotel预订的时候我们不知道它是A酒店还是B酒店，预订的时候是调用了HotelBase的基类中的book实现，根本没有关心它是酒店A还是酒店B）。

　　构造函数模式：

　　　　①可创建多个相似对象；

　　　　②可识别子对象类型；

　　　　③创建多个完成相同任务的实例。

　　原型模式：

　　　　①可创建多个相似对象；

　　　　②可识别子对象类型；

　　　　③多个实例共享公共方法。

　　

• 结构型模式

　　1、模块模式

 var productFactory = (function(){
     var productFoctories = {
         "airTicket" : function(){
             return new AirTicket();
         },
         "hotel" : function(){
             return new Hotel();
         }
     }
     return {
         create : function(productType){
             return productFoctories[productType];
         }
     }
 })();

　　总结：

　　a、模块模式就是我们常说的命名空间，里面的东西根本不重要；

　　b、保护私有接口，开放公共接口；

　　c、模块化是面向对象的第一步；

　　d、遵循单一职责原则。

　　2、外观模式

 /****例1*****/
 var product;
 function getProduct(){
     if(!product){
         product = productFactory.create();
     }
     return product;
 }
 /****例2*****/
 /** * 同时阻止事件默认行为和冒泡 * @param e */
 var stopEvent = function(e){
     e.stopPropagation();
     e.preventDefault();
 }

　　对相关的操作进行一层包装，比如例2中需要我们每次阻止事件冒泡的时候打一个日志console.log('日志')，那我们只需要在stopEvent的方法中写就行了，而不需要在每个需要阻止事件冒泡的地方去打日志。

　　总结：

　　a、更高层次的接口抽象，隐藏底层的真实复杂性；

　　b、遵循最少知识原则。（你只需要知道有一个接口可以实现你的需求，而你不需要知道接口中到底调用了哪些方法去实现你的需求）

　　3、混入模式

　　场景：一个房子可以用来出租或出售，在不同的场景下有不同的功能，比如出售还涉及到房产证等等其他的一系列东西，所以单单通过一个属性是办不到的，这个时候就需要使用混入模式。代码如下：

 /******基础对象********/
 var Room = function(){};
 Room.prototype = {
         constructor:Room,
         create:function(){
                 console.log('create');
         },
         book:function(){
                 console.log('book');
         }
 };
 /******混入对象********/
 var Goods = function(){};
 Goods.prototype = {
         sell:function(){
                 console.log('sell');
         }
 };
 /******混入方法********/
 var mixin = function (receiver, mixinObj) {
     // 如果存在三个以上的参数的话，从第三个开始表示要混入的方法名
     if (arguments[2]) {
         for (var i = 2, len = arguments.length; i < len; i++) {
             receiver.prototype[arguments[i]] = mixinObj.prototype[arguments[i]];
         }
     }
     // 否则混入全部方法
         else{
         for(var methodName in mixinObj.prototype){
             // 防止混入覆盖
             if(!receiver.prototype[methodName]){
                         receiver.prototype[methodName] = mixinObj.prototype[methodName];
             }
         }
     }
 }
 
 /******混入操作********/
 mixin(Room,Goods);
 var roomA = new Room();
 roomA.sell();//调用混入后的方法

　　“房屋类”混入“商品类”的出售属性，房屋就具有了出售的功能，同理，如果混入了出租的属性，就具备了出租的功能。

　　总结：

　　a、通过函数复用达到对象扩充的目的；

　　b、混入和继承的区别：混入只完成了方法的转移，两个对象还是两个对象，毫无任何关系；

　　c、混入和组合的区别：组合是拥有的关系，比如酒店拥有房间，酒店可以操作房间，但是房间的属性还是房间的，不属于酒店。

　

　　4、装饰模式

　　场景：一个酒店的房间有淡季价格和旺季价格之分，如何实现。

 var Room = function(price){
         this.price = price;
 };
 Room.prototype = {
         constructor:Room,
         getPrice:function(){
                 return this.price;
         }
 };
 var LowSeasonRoom = function(room){
         this.room = room;//注入Room，Room和LowSeasonRoom是组合的关系
 };
 LowSeasonRoom.prototype.getPrice = function(){
         return this.room.getPrice()*0.9;
 };
 var HighSeasonRoom = function(room){
         this.room = room;
 };
 HighSeasonRoom.prototype.getPrice = function(){
         return this.room.getPrice()*1.2;
 };
 /****************使用*****************/
 var roomA = new LowSeasonRoom(new Room(200));
 console.log(roomA.getPrice());//

　　总结：

　　a、动态改变对象实现对象扩充；（比如密码输入框是文本输入框的装饰模式，从文本输入框中单独剥离出来单独实现密码输入框的业务需求）

　　b、缺点是增加了架构的复杂度。

　　5、适配模式

　　总结：

　　a、主要用来解决对象之间的不兼容性；

　　b、sum函数：可以不只是两个数的sum，可以通过arguments适配多个参数的sum；

　　c、jQuery版本升级：比如版本升级之后废弃了某个方法一定是有其他的方法来兼容；

　　d、apply函数：指定作用域随时都可以调用。

• 行为型模式

　　1、观察者模式

　　场景：酒店的某个房间需要客房服务，酒店如何响应。

 var Room = function(){};
 Room.prototype = {
     constructor : Room,
     service : function(){
         this.fire("service", this.roomId);
     }
 }
 var Hotel = function(){};
 Hotel.prototype.addRoom = function(room){
     room.on("service", function(){
         //TODO 服务
     });
 }

　　总结：

　　a、命令的发起者和执行者解耦合，don't call us,we will call you；

　　b、一个发起者可能对应多个执行者；

　　c、一个执行者也可能是其他执行者的命令发起者

　　d、常用的场景：比如我们页面中经常会用到iframe，一个子页面需要调用父页面的方法，经常会使用parent.functionNmae()去调用，但是一旦取不到父页面，这里就会报错，所以正确的处理方式是在父页面监听事件，在子页面触发事件，这样就算服务不到也不会报错,通常在父子页面中都存在的是body，固我们习惯性把事件的监听和触发放到body上执行。

　　2、中介者模式

　　场景：一个酒店某个房间需要服务，酒店中有多个服务员，这时候该怎么实现呢。

　　这个时候就不能用观察者模式，因为观察者模式是不确定谁来服务的，万一酒店中所有的服务员都来服务怎么办，得由酒店来确定到底哪个服务员过来提供服务。

 var Room = function(){};
 Room.prototype = {
     constructor : Room,
     service : function(){
         this.fire("service", this.roomId, type);
     }
 }
 var Waiter = function(){};
 Waiter.prototype = {
     constructor : Waiter,
     service : function(){
         //TODO 服务
     }
 }
 var Hotel = function(){};
 Hotel.prototype.addRoom = function(room){
     room.on("service", function(roomId, type){
         if(type == "设备修理"){
             waiterA.service();
         }else{
             if(roomId.startWith("3")){
                 waiterB.service();
             }else{
                 waiterC.service();
             }
         }
     });
 }

　　总结：

　　a、管理复杂对象关系：把多对多拆分成多对一；

　　b、对象间的耦合转移至中介者；

　　c、中介者的稳定性至关重要。

　　3、命令模式

　　场景：如果酒店提供的服务有多种多样，该如何实现。

　　此时就需要用到命令模式，代码如下：

 var Services = {
     clean : function(){
         console.log("打扫卫生");
     },
     consult : function(){
         console.log("咨询");
     }
 }
 var ServcieCommand = function(){
     return {
         execute : function(receiver, command){
             receiver[command]();
         }
     }
 }();

　　总结：

　　a、命令的发起和实现解耦合

　　4、责任链模式

　　场景：假设某个酒店发生了斗殴，如果酒店内部可以处理则自己处理，否则就让警察处理，责任一层层转移。

 var Hotel = function(){
     this.on("fight", function(){
        if(this.canDo()){//内部处理
             this.do();
        }else{//报警
            Police.do();
        }
     });
 };
 Police = function(){
     return {
         do : function(){
             if(this.canDo()){
                 console.log("over");
             }else{
                 //TODO 转上级处理。。。
             }
         }
     }
 }();

　　总结：

　　a、每个节点只知道下线，不知道最终执行者；

　　b、可能出现无人处理的情况；

　　c、缺点调试困难（所以需要我们在每个执行环节打日志）。

• 设计原则

　　1、单一职责原则

　　如何确定一个职责or两个职责：

　　a、职责被定义为“引起变化的原因”；

　　b、若两个职责总是同时变化，则可以作为一个职责；（比如请求数据之后渲染图表）

　　c、发生变化才对职责的限定有意义，不变没有必要分离

　　违反不一定是坏事：

　　比如：$.attr()这个方法有赋值也有取值的职责，但是能很好地找到平衡点。

　　2、最少知识原则

　　减少对象之间的联系：

　　a、两个对象之间不必直接通信则不直接通信，通过第三方实现通信；

　　b、如中介者模式和外观模式

　　违反不一定是坏事：

　　比如：$.ajax 和 $.post

　　3、开放-封闭原则

　　开放和封闭（对扩展开放，对修改关闭）：

　　a、当需要改变时，可以使用增加代码的方式，但不允许改动程序的源代码，比如组件有bug或不满足需求时；

　　b、比如一个很老系统新的需求window.onload的时候需要统一打一下日志，如何处理？

　　法1：使用jQuery，因为jQuery的事件可以监听多个；

　　法2：重写onload方法，重写的时候先调它的方法，再调自己的方法。

　　找出变化的地方很重要：

　　a、挑选出最容易发生变化的地方进行抽象，来封闭这些变化；

　　b、不可避免发生修改时，尽量修改容易修改的地方，如修改配置比修改源码简单。

　　

　　写在最后：本文为参加公司前端大牛分享整理所得，转载请注明出处或取得作者同意。