举个栗子学习JavaScript设计模式
目录
前言
创建型模式
结构性模式
行为型模式
设计原则
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。
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