共计 11975 个字符,预计需要花费 30 分钟才能阅读完成。
设计模式
设计模式总共有 23 种,但在前端畛域其实没必要全副都去学习,毕竟大部分的设计模式是在 JavaScript 中占的比重并不是那么大,本文会列举出一些 JavaScript 常见的、容易被忽视的设计模式,不过还是有必要先简略理解一下设计模式相干的概念.
设计模式是什么?
先举个形象的例子,比方当初正在考试而且恰好在考数学,实际上每道数学题目都对应着一种或多种解决公式(如和三角形相干的勾股定理),而这些解决公式是通过数学家钻研、推导、总结好的,咱们只须要把 题目 和 已有公式 对应上就很容易解决问题,而 设计模式 也是如此,只不过是它是绝对于 软件设计畛域 而言的.
设计模式(Design pattern) 是一套被重复应用、通过分类、代码设计教训的总结,简略来说设计模式就是为了解决 软件设计畛域 不同场景下相应问题的 解决方案.
设计准则(SOLID)
SOLID 实际上指的是五个根本准则,但在前端畛域波及到最多的是依然是后面两条:
- 繁多性能准则(Single Responsibility Principle)
- 凋谢关闭准则(Opened Closed Principle)
- 里式替换准则(Liskov Substitution Principle)
- 接口隔离准则(Interface Segregation Principle)
- 依赖反转准则(Dependency Inversion Principle)
设计模式的类型
次要分为三个类型:
-
创立型
- 次要用于解耦 对象的实例化 过程,即用于创建对象,如对象实例化
- 本文次要蕴含:简略工厂模式、形象工厂模式、单例模式、原型模式
-
行为型
- 次要用于优化不同 类 、 对象 、 接口 间的构造关系,如把 类 或 对象 联合在一起造成一个更大的构造
- 本文次要蕴含:装璜器模式、适配器模式、代理模式
-
结构型
- 次要用于定义 类 和 对象 如何交互、划分责任、设计算法
- 本文次要蕴含:策略模式、状态模式、观察者模式、公布订阅模式、迭代器模式
创立型设计模式
设计模式的外围是辨别逻辑中的 可变局部 和 不变局部,并使它们进行拆散,从而达到使变动的局部易扩大、不变的局部稳固.
工厂模式
简略工厂模式
外围就是创立一个对象,这里的 可变局部 是 参数 , 不变局部 是 共有属性.
举例:通过不同职级的员工创立员工相干信息,须要蕴含 name、age、position、job 等信息.
实现形式一:
-
外围就是 可变局部 默认 参数化
function Staff(name, age, position, job) { this.name = name; this.age = age; this.position = position; this.job = job; } const developer = new Staff('zs', 18, 'develoment', ['写 bug', '改 bug', '摸鱼']); const productManager = new Staff('ls', 30, 'manager', ['提需要', '改需要', '面向 PPT 开发']);
实现形式二:
-
实际上在实现形式一中的 job 局部是和 position 是互相关联的,能够认为 job 局部是 不变的,因而能够依据 position 内容的内容来主动匹配 job
function Staff(name, age, position, job) { this.name = name; this.age = age; this.position = position; this.job = job; } function StaffFactory(name, age, position){let job = [] switch (position) { case 'develoment': job = ['写 bug', '改 bug', '摸鱼']; break; case 'manager': job = ['提需要', '改需要', '面向 PPT 开发']; break; ... } return new Staff(name, age, position, job); } const developer = StaffFactory('zs', 18, 'developer'); const productManager = StaffFactory('ls', 30, 'manager');
形象工厂模式
这个模式最显眼的就是 形象 两个字了,在如 Java 语言当中存在所谓的 抽象类,这个抽象类外面的所有属性和办法都没有具体实现,只有单纯的定义,而继承这个抽象类的子类必须要实现其对应的形象属性和形象办法.
在 JavaScript
中没有这样的间接定义,不过依据下面的形容其实咱们能够把它映射到 typescript
中的 interface
接口,了解到这其实让我联想到了 vue.js
中的 自定义渲染器,预留的自定义渲染器的各个办法目标就是实现跨平台的渲染形式
// 文件地位:packages\runtime-core\src\renderer.ts
export function createRenderer<
HostNode = RendererNode,
HostElement = RendererElement
>(options: RendererOptions<HostNode, HostElement>) {return baseCreateRenderer<HostNode, HostElement>(options)
}
// 文件地位:packages\runtime-core\src\renderer.ts
// RendererOptions 就是一个 Interface 接口
export interface RendererOptions<
HostNode = RendererNode,
HostElement = RendererElement
> {
patchProp(
el: HostElement,
key: string,
prevValue: any,
nextValue: any,
isSVG?: boolean,
prevChildren?: VNode<HostNode, HostElement>[],
parentComponent?: ComponentInternalInstance | null,
parentSuspense?: SuspenseBoundary | null,
unmountChildren?: UnmountChildrenFn
): void
insert(el: HostNode, parent: HostElement, anchor?: HostNode | null): void
remove(el: HostNode): void
createElement(
type: string,
isSVG?: boolean,
isCustomizedBuiltIn?: string,
vnodeProps?: (VNodeProps & { [key: string]: any }) | null
): HostElement
createText(text: string): HostNode
createComment(text: string): HostNode
setText(node: HostNode, text: string): void
setElementText(node: HostElement, text: string): void
parentNode(node: HostNode): HostElement | null
nextSibling(node: HostNode): HostNode | null
querySelector?(selector: string): HostElement | null
setScopeId?(el: HostElement, id: string): void
cloneNode?(node: HostNode): HostNode
insertStaticContent?(
content: string,
parent: HostElement,
anchor: HostNode | null,
isSVG: boolean,
start?: HostNode | null,
end?: HostNode | null
): [HostNode, HostNode]
}
接下来咱们将以上的 typescript 的模式转变成 JavaScript 模式的形象模式:
// 形象 Render 类
class Renderer {
patchProp(
el,
key,
prevValue,
nextValue,
isSVG,
prevChildren,
parentComponent,
parentSuspense,
unmountChildren
) {throw Error('形象工厂办法不能间接应用,你须要将我重写!!!');
}
insert(el, parent, anchor) {throw Error('形象工厂办法不能间接应用,你须要将我重写!!!');
}
remove(el) {throw Error('形象工厂办法不能间接应用,你须要将我重写!!!');
}
createElement(type, isSVG, isCustomizedBuiltIn, vnodeProps) {throw Error('形象工厂办法不能间接应用,你须要将我重写!!!');
}
createText(text) {throw Error('形象工厂办法不能间接应用,你须要将我重写!!!');
}
createComment(text) {throw Error('形象工厂办法不能间接应用,你须要将我重写!!!');
}
setText(node, text) {throw Error('形象工厂办法不能间接应用,你须要将我重写!!!');
}
setElementText(node, text) {throw Error('形象工厂办法不能间接应用,你须要将我重写!!!');
}
parentNode(node) {throw Error('形象工厂办法不能间接应用,你须要将我重写!!!');
}
nextSibling(node) {throw Error('形象工厂办法不能间接应用,你须要将我重写!!!');
}
querySelector(selector) {throw Error('形象工厂办法不能间接应用,你须要将我重写!!!');
}
setScopeId(el, id) {throw Error('形象工厂办法不能间接应用,你须要将我重写!!!');
}
cloneNode(node) {throw Error('形象工厂办法不能间接应用,你须要将我重写!!!');
}
insertStaticContent(content, parent, anchor, isSVG, start, end) {throw Error('形象工厂办法不能间接应用,你须要将我重写!!!');
}
}
// 具体渲染函数的实现
class createRenderer extends Renderer{
// 待实现的渲染器办法
...
}
单例模式
外围就是通过屡次 new 操作进行实例化时,可能保障创立 实例对象 的 唯一性.
vuex 中的单例模式
其实,vuex
中就应用到了 单例模式,代码自身比较简单,当 install
办法被屡次调用时,就会失去一个错误信息,并不会屡次向 Vue
中混入 vuex
中自定义的内容:
实现一个单例模式
这里举个封装 localStorage
办法的例子,并提供给内部对应的创立办法,如下:
let storageInstance = null;
class Storage {getItem(key) {let value = localStorage.getItem(key);
try {return JSON.parse(value);
} catch (error) {return value;}
}
setItem(key, value) {
try {localStorage.setItem(JSON.stringify(value));
} catch (error) {
// do something
console.error(error);
}
}
}
// 单例模式
export default function createStorage(){if(!storageInstance){storageInstance = new Storage();
}
return storageInstance;
}
原型模式
在 JavaScript
中原型模式是很常见的,JavaScript
中实现的 继承 或者叫 委托 兴许更适合,因为它不等同于如 Java
等语言中的继承,毕竟 JavaScript
的 继承 是基于原型(prototype
)来实现.
class Person {say() {console.log(`hello, my name is ${this.name}!`);
}
eat(foodName) {console.log(`eating ${foodName}`);
}
}
class Student extends Person {constructor(name) {super();
this.name = name;
}
}
const zs = new Student('zs');
const ls = new Student('ls');
console.log(zs.say === ls.say);// Java 中是不相等的,JavaScript 中是相等的
console.log(zs.eat === ls.eat);// Java 中是不相等的,JavaScript 中是相等的
vue2 中的原型模式
文件地位:\src\core\instance\lifecycle.js
结构型设计模式
装璜器模式
外围是在不扭转原 对象 / 办法 的根底上,通过对其进行包装拓展,使原有 对象 / 办法 能够满足更简单的需要.
装璜器实质
装璜器模式实质上就是 函数的传参和调用 ,通过函数为已有 对象 / 办法 进行扩大,而不必批改原对象 / 办法,满足 凋谢关闭准则.
通过配置 babel
通过将 test.js
转为为 bable_test.js
用来查看装璜器的实质:
babel.config.json
{
"presets": [
[
"@babel/preset-env",
{
"targets": {"node": "current"}
}
]
],
"plugins": [["@babel/plugin-proposal-decorators", { "legacy": true}],
["@babel/plugin-proposal-class-properties", { "loose": true}]
]
}
test.js
// 定义装璜器
function decoratorTest(target) {console.log(target);
}
// 应用装璜器,装璜 Person 类
@decoratorTest
class Person {say() {}
eat() {}
}
执行 babel test.js –out-file babel_test.js 命令是生成 babel_test.js
"use strict";
var _class;
function decoratorTest(target) {console.log(target);
}
let Person = decoratorTest(_class = class Person {say() {}
eat() {}
}) || _class;
React 中的装璜器模式 —— HOC 高阶组件
高阶组件 是参数为 组件 ,返回值为新组件的 函数,在 React 中 HOC 通常用于复用组件公共逻辑.
// TodoList 组件
class TodoList extends React.Component {}
// HOC 函数
function WrapContainer(Comp) {
return (<div style={{ border: "1px solid red", padding: 10}}>
<Comp title="todo" />
</div>
);
}
// HOC 装璜 TodoList 组件,为 TodoList 组件包裹红色边框
const newTodoList = WrapContainer(TodoList);
适配器模式
适配器模式实质就是 让本来不兼容的性能可能失效,防止大规模批改代码,对外提供对立应用.
Axios 中的适配器
通过观察 Axios 的目录构造,很容就发现其应用了适配器模式:
其实 Axios
中的 adapters
次要目标是依据以后运行时环境,向外返回对应的适配器 adapter
,而这个适配器要做的其实就是兼容 web
浏览器环境和 node
环境的 http
申请,保障对外裸露的依然是对立的 API
接口
代理模式
代理模式顾名思义就是 不能间接拜访指标对象,须要通过代理器来实现拜访,通常是为了晋升性能、保障平安等.
事件代理
事件代理是很常见的性能优化伎俩之一,react
的事件机制也采纳了事件代理的形式(篇幅无限可自行理解),这里演示简略的 JavaScript
事件代理:
<div id="container">
<p>this number is 1</p>
<p>this number is 2</p>
<p>this number is 3</p>
<p>this number is 4</p>
<p>this number is 5</p>
</div>
<script>
const container = document.querySelector("#container");
container.addEventListener("click", function (e) {alert(e.target.textContent);
});
</script>
Vue 中的代理 Proxy
Vue.js 3
中通过 Proxy
实现了对数据的代理,任何读取、设置的操作都会被 代理对象 的 handlers
拦挡到,从而实现 Vue
中的 track
和 trigger
行为型设计模式
策略模式
策略模式实际上就是定义一系列的算法,将单个性能封装起来,并且对扩大凋谢.
举个例子
如果咱们须要为某个游乐场的门票价格做差异化询价,次要人员类型分为 儿童、成年人、老年人 三种,其对应的门票折扣为 8 折、9 折、8.5 折
if-else
代码一把梭
毛病:无论哪种人员类型的折扣变动,都须要批改 finalPrice
函数,不合乎对 对批改关闭
function finalPrice(type, price) {if (type === "child") {
// do other thing
return price * 0.8;
}
if (type === "adult") {
// do other thing
return price * 0.9;
}
if (type === "aged") {
// do other thing
return price * 0.85;
}
}
繁多性能封装
毛病:若人员类型减少妇女类型,依然须要批改 finalPrice
函数,且不合乎 对扩大凋谢
function childPrice(price) {
// do other thing
return price * 0.8;
}
function adultPrice(price) {
// do other thing
return price * 0.9;
}
function agedPrice(price) {
// do other thing
return price * 0.85;
}
function finalPrice(type, price) {if (type === "child") {return childPrice(price);
}
if (type === "adult") {return adultPrice(price);
}
if (type === "aged") {return agedPrice(price);
}
}
创立映射关系
通过映射关系,很好的将 finalPrice
和 具体的计算逻辑进行拆散,在须要扩大类型时,只须要批改 priceTypeMap
对象而不必批改对外裸露的 finalPrice
函数.
const priceTypeMap = {child: function (price) {
// do other thing
return price * 0.8;
},
adult: function (price) {
// do other thing
return price * 0.9;
},
aged: function (price) {
// do other thing
return price * 0.85;
},
};
function finalPrice(type, price) {return priceTypeMap[type](price);
}
状态模式
状态模式容许一个对象在其外部状态产生扭转时,可能扭转本来的行为.
举例子
如果当初咱们须要设计一个售票机器,次要发售 巴士、火车、飞机票等,价格别离为 50、150、1000,并且可能依据残余票数决定是否可能持续购买.
通过策略模式实现外围代码逻辑
有了下面的 策略模式 的思维,立马就能够设计出如下的代码:
毛病:没有依据残余票数决定是否能够持续售卖,次要起因就在于抽离的 ticketTypeMap
和 TicketMachine
之间的状态没有关联
const ticketTypeMap = {bus() {
// do other thing
return 50;
},
train() {
// do other thing
return 150;
},
plane() {
// do other thing
return 1000;
},
};
class TicketMachine {constructor() {
// 残余票数
this.remain = {
bus: 100,
train: 150,
plane: 200,
};
}
selling(type) {return ticketTypeMap[type]();}
}
关联对象状态 — 函数传参
通过函数传参的形式将对象传递给指标函数,让指标函数通过该对象拜访和批改对象外部的状态.
const ticketTypeMap = {bus(remain) {if (remain.bus <= 0) return Error("道歉,巴士票已售完");
remain.bus--;
return 50;
},
train(remain) {if (remain.train <= 0) return Error("道歉,火车票已售完");
remain.train--;
return 150;
},
plane(remain) {if (remain.plane <= 0) return Error("道歉,飞机票已售完");
remain.plane--;
return 1000;
},
};
class TicketMachine {constructor() {
// 残余票数
this.remain = {
bus: 100,
train: 150,
plane: 200,
};
}
selling(type) {return ticketTypeMap[type](this.remain);
}
}
关联对象状态 — 整合办法
实际上 ticketTypeMap
映射的办法和 TicketMachine
有较强的关联性,不应该独自存在,因而,能够将这个映射对象整合进 TicketMachine
当中
class TicketMachine {constructor() {
// 残余票数
this.remain = {
bus: 100,
train: 150,
plane: 200,
};
}
ticketTypeMap = {
that: this,
bus() {const { remain} = this.that;
if (remain.bus <= 0) return Error("道歉,巴士票已售完");
remain.bus--;
return 50;
},
train() {const { remain} = this.that;
if (remain.train <= 0) return Error("道歉,火车票已售完");
remain.train--;
return 150;
},
plane() {const { remain} = this.that;
if (remain.plane <= 0) return Error("道歉,飞机票已售完");
remain.plane--;
return 1000;
},
};
selling(type) {return this.ticketTypeMap[type]();}
}
观察者模式
观察者模式定义了一种一对多的依赖关系,让多个观察者对象同时监听某一个指标对象,当这个指标对象的状态发生变化时,会告诉所有观察者对象,使它们可能自动更新.
vue 中的观察者模式
vue 中的响应式原理就应用了 观察者模式,咱们简略回顾一下其工作流程:
compile
:将模板内容编译失去对应的render
渲染函数-
render
:渲染函数执行生成VNode
,通过patch
函数初始化视图view
Observe
:负责将data
中返回的对象进行数据劫持(getter/setter
),且其中会应用Dep
来实现watcher
的存储,相当于 被观察者Dep
:在触发getter
时执行dep.depend()
实际上执行的是watcher.addDep()
,该办法会将以后的dep
对象保留到Watcher
,同时将以后的watcher
通过dep.addSub()
增加到Dep
中Watcher
:相当于 观察者,提供对立的update()
办法供Dep
调用
-
data changed
:响应式数据产生变更,触发数据劫持操作setter
- 进而执行
dep.notify()
办法,通过循环去执行watcher.update()
办法,即执行queueWatcher()
将watcher
增加到queue
队列中 - 最初由
scheduler
调度器 中执行nextTick(flushSchedulerQueue)
进行异步队列刷新操作
- 进而执行
以上过程中,显然 Observe
和 Watcher
就是 被观察者 和 观察者,因为 Observe
中实现了对 Watcher
的收集和监听到数据状态发生变化时告诉 Watcher
更新的解决,能够认为 Dep
只是 Observe
中应用到的一个存储和派发 Watcher
的工具.
公布订阅模式
公布订阅模式有三个外围:发布者、事件核心、订阅者 ,且公布订阅模式中的 发布者 和 订阅者 不能间接进行通信,必须要通过 事件核心 来对立调度.
与观察者模式的区别
实际上,公布订阅模式和观察者模式在概念上十分类似,做的事件也都统一,次要区别在于:
- 公布订阅模式依赖于 事件核心 对立调度 发布者 和 订阅者 , 发布者 和 订阅者 不间接进行通信
- 观察者模式中的 被观察者 和 观察者 是间接建设连贯的, 被观察者 须要保留 观察者 的信息, 观察者 须要提供对立的 办法 供观察者进行应用
实现公布订阅模式
vue
中的 全局事件总线(Event Bus
)和 node
中的 Event Emitter
,甚至是浏览器中的事件注册(addEventListener
)和执行,它们都属于公布订阅模式.
上面实现一个简略的公布订阅模式:
class EventEmitter {constructor() {this.handlers = {};
}
on(name, handle) {if (!this.handlers[name]) {this.handlers[name] = [];}
this.handlers[name].push(handle);
}
emit(name, ...args) {if (this.handlers[name]) {this.handlers[name].forEach((handle) => {handle(...args);
});
}
}
off(name, handle) {if (this.handlers[name]) {this.handlers[name] = this.handlers[name].filter((h) => {if (handle) return h !== handle;
return false;
});
}
}
once(name, handle) {const onceHandle = (...args) => {handle(...args);
this.off(name, onceHandle);
};
this.on(name, onceHandle);
}
}
迭代器模式
迭代器模式是指提供一种办法程序拜访一个聚合对象中的各个元素,而又不须要裸露该对象的外部示意,外围目标就是 遍历.
JavaScript 中的遍历形式
- Array:for…of、for…in、forEach、map、filter
- Object:for…in
- Map:for…of、forEach
- Set:for…of、forEach
看起来很难有一种办法可能兼容以上几种数据结构的遍历形式,即不须要思考数据结构自身就能实现遍历的目标,但咱们能够基于 ES6
的 Symbol.iterator
实现自定义迭代器.
Symbol.iterator 实现通用迭代
Symbol.iterator
为每一个对象定义了默认的迭代器,领有该迭代器后就能够被 for...of
循环应用.
function $each(data, handle) {if (typeof data !== "object") throw TypeError("data should be object!");
if (!data[Symbol.iterator]) {Object.prototype[Symbol.iterator] = function () {
let i = 0;
let keys = Reflect.ownKeys(this);
return {next() {
const done = i >= keys.length;
return {value: done ? undefined : keys[i++],
done,
};
},
};
};
}
for (const item of data) {handle(item);
}
}
最初
大前端的各种新技术层出不穷,很容易漠视如数据结构、设计模式等根底内容,其实看很多设计模式相干的内容,很少有讲得简略易懂的,终归是没有联合现有的框架去学习到底是如何应用起来。