总结常用的几种设计模式

用自己通俗易懂的语言理解设计模式。

通过对每种设计模式的学习，更加加深了我对它的理解，也能在工作中考虑应用场合。

成文思路：分析每种设计模式思想、抽离出应用场景、对这些模式进行对比

此篇文章包含：修饰者模式（装饰器）、单例模式、工厂模式、订阅者模式、观察者模式、代理模式

将不变的部分和变化的部分隔开是每个设计模式的主题。

单例模式

也叫单体模式，核心思想是确保一个类只对应一个实例。

特点：

• 只允许一个例存在，提供全局访问点，缓存初次创建的变量对象

• 排除全局变量，防止全局变量被重写

• 可全局访问

  // 工厂模式和new模式实现单例模式

  vue的安装插件属于单例模式

  适用场景：适用于弹框的实现, 全局缓存，一个单一对象。比如：弹窗，无论点击多少次，弹窗只应该被创建一次。

  缺点：

防止全局变量被污染，看过多种写法，总结在一起，更能融会贯通

直接使用字面量（全局对象）

const person = {
  name: '哈哈',
  age: 18
}
复制代码

了解 const 语法的小伙伴都知道，这只喵是不能被重新赋值的，但是它里面的属性其实是可变的。

如果想要一个不可变的单例对象：

const person = {
  name: '哈哈',
  age: 18
}
Object.freeze(person);
复制代码

这样就不能新增或修改person的任何属性.

如果是在模块中使用，上面的写法并不会污染全局作用域，但是直接生成一个固定的对象缺少了一些灵活性。

使用构造函数的静态属性

class写法

class A {
  constructor () {
    if (!A._singleton) {
      A._singleton = this;
    }
    return A._singleton;
  }
  log (...args) {
    console.log(...args);
  }
}
var a1 = new A() 
var a2= new A()
console.log(a1 === a2)//true
复制代码

构造函数写法

function A(name){
    // 如果已存在对应的实例
   if(typeof A._singleton === 'object'){
       return A._singleton
   }
   //否则正常创建实例
   this.name = name
   
   // 缓存
   A._singleton =this
   return this
}
var a1 = new A() 
var a2= new A()
console.log(a1 === a2)//true
复制代码

缺点：在于静态属性是能够被人为重写的，不过不会像全局变量那样被无意修改。

借助闭包

1. 考虑重写构造函数：当对象第一次被创建以后，重写构造函数，在重写后的构造函数里面访问私有变量。

function A(name){
  var instance = this
  this.name = name
  //重写构造函数
  A = function (){
      return instance
  }
    //重写构造函数之后，实际上原先的A指针对应的函数实际上还在内存中(因为instance变量还在被引用着)，但是此时A指针已经指向了一个新的函数了
}
A.prototype.pro1 = "from protptype1"

var a1 = new A() 
A.prototype.pro2 = "from protptype2"
var a2= new A()

console.log(a1.pro1)//from protptype1
console.log(a1.pro2)//underfined
console.log(a2.pro1)//from protptype1
console.log(a2.pro2)//underfined
console.log(a1.constructor ==== A)  //false
复制代码

为了解决A指针指向新地址的问题，实现原型链继承

function A(name){
  var instance = this
  this.name = name
 
  //重写构造函数
  A = function (){
      return instance
  }
  
  // 第一种写法,这里实际上实现了一次原型链继承，如果不想这样实现，也可以直接指向旧的原型
  A.prototype = this
  // 第二种写法，直接指向旧的原型
  A.prototype = this.constructor.prototype
  
  instance = new A()
  
  // 调整构造函数指针，这里实际上实现了一次原型链继承，如果不想这样实现，也可以直接指向原来的原型
  instance.constructor = A
 
  return instance
}
A.prototype.pro1 = "from protptype1"

var a1 = new A() 
A.prototype.pro2 = "from protptype2"
var a2= new A()

console.log(a1.pro1)//from protptype1
console.log(a1.pro2)//from protptype2
console.log(a2.pro1)//from protptype1
console.log(a2.pro2)//from protptype2
复制代码

2. 利用立即执行函数来保持私有变量

var A;
(function(name){
    var instance;
    A = function(name){
        if(instance){
            return instance
        }
        
        //赋值给私有变量
        instance = this
        
        //自身属性
        this.name = name
    }
}());
A.prototype.pro1 = "from protptype1"

var a1 = new A('a1') 
A.prototype.pro2 = "from protptype2"
var a2 = new A('a2')

console.log(a1.name)
console.log(a1.pro1)//from protptype1
console.log(a1.pro2)//from protptype2
console.log(a2.pro1)//from protptype1
console.log(a2.pro2)//from protptype2
复制代码

以上通过闭包的方式可以实现单例

代理实现单例模式

 function singleton(name){
    this.name = name
  }
  let proxySingleton = function(){
    let instance = null
    return function(name){
      if(!instance){
        instance = new singleton(name)
      }
      return instance
    }
  }()
  let a1= new proxySingleton('a1')
  let a2= new proxySingleton('a2')

 console.log(123, a1===a2)
复制代码

工厂单例

let logger = null
class Logger {
  log (...args) {
    console.log(...args);
  }
}
function createLogger() {
  if (!logger) {
    logger = new Logger();
  }
  return logger;
}
let a = new createLogger().log('12')
let b = new createLogger().log('121')
console.log(new createLogger(), a===b)
复制代码

根据理解，我自己喜欢用代理方式实现，更好理解。如果总结有错，欢迎指正。

参考：单例模式

工厂模式

不暴露创建对象的逻辑，封装在一个函数中。工厂模式根据抽象程度的不同可以分为：简单工厂，工厂方法和抽象工厂。

简单工厂模式

简单工厂模式又叫静态工厂模式，由一个工厂对象决定创建某一种产品对象类的实例。主要用来创建同一类对象。

简单工厂的优点在于，你只需要一个正确的参数，就可以获取到你所需要的对象，而无需知道其创建的具体细节。

但是在函数内包含了所有对象的创建逻辑（构造函数）和判断逻辑的代码，每增加新的构造函数还需要修改判断逻辑代码。当我们的对象不是上面的3个而是30个或更多时，这个函数会成为一个庞大的超级函数，便得难以维护。所以，简单工厂只能作用于创建的对象数量较少，对象的创建逻辑不复杂时使用。

工厂方法模式

工厂方法模式的本意是将实际创建对象的工作推迟到子类中，这样核心类就变成了抽象类。

参考 ：JavaScript设计模式与实践–工厂模式

抽象工厂模式

抽象工厂其实是实现子类继承父类的方法

观察者模式或发布订阅模式

通常又被称为 发布-订阅者模式 或 消息机制，它**定义了对象间的一种一对多的依赖关系**，只要当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新，解决了主体对象与观察者之间功能的耦合，即一个对象状态改变给其他对象通知的问题。

最好理解的举例：公司里发布通知，让员工都知道。

工作中碰到以下几种，并进行分析。

用双向绑定来分析此模式：

双向绑定维护4个模块：observer监听者、dep订阅器、watcher订阅者、compile编译者

订阅器是手机订阅者（依赖），如果属性发生变化observer通知dep，dep通知watcher调用update函数（watcher类中有update函数，并且将自己加入dep）去更新数据，这是符合一对多的思想，也就是observer是一，watcher是多。compile解析指令，订阅数据变化，绑定更新函数。

理解下来，compile类似于绑定员工的角色，把watcher加入一个集体，observer通知它们执行。

用子组件与父组件通信分析此模式：

通过 $emit 来发布消息，对订阅者$on 做统一处理。

$emit是发布订阅者，$on 是监听执行

用DOM的事件绑定（比如click）分析此模式：

addEventListener(‘click’,()=>{})监听click事件，当点击DOM就是向订阅者发布这个消息。

点击DOM是发布，addEventListener是监听执行

小结

通过分析平时碰到的这种模式，更好的理解一和多分别对应什么，也增加记忆。

一（发布事件）：通知、广播发布

多（订阅事件，可能会做出不同的回应）：观察者、监听者、订阅者

发布和订阅的意思都是变成多的角度（添加）

一是对应执行，多是收集

平时碰到的函数理解，写自己的函数也可以这么定义，有个全局Events=[]：

publish/emit/点击/notify 订阅事件
subscribe/on/addEventListener 执行
unsubscribe/off/removeEventListener 删除

其实分析以上几种情况，发布订阅模式和观察者模式的思想差不多相同，但是也是有区别：

• 观察者模式中需要观察者对象自己定义事件发生时的相应方法。
• 发布订阅模式者在发布对象和订阅对象之中加了一个中介对象。我们不需要在乎发布者对象和订阅者对象的内部是什么，具体响应时间细节全部由中介对象实现。

实例参考：JavaScript 设计模式之观察者模式与发布订阅模式

juejin.cn/post/684490…

juejin.cn/post/684490…

装饰者模式

装饰者模式的定义：在不改变对象自身的基础上，在程序运行期间给对象动态地添加方法。

装饰者模式的适用场合：

• 如果你需要为类增添特性或职责，可是从类派生子类的解决方法并不太现实的情况下，就应该使用装饰者模式。
• 如果想为对象增添特性又不想改变使用该对象的代码的话，则可以采用装饰者模式。
• 原有方法维持不变，在原有方法上再挂载其他方法来满足现有需求；函数的解耦，将函数拆分成多个可复用的函数，再将拆分出来的函数挂载到某个函数上，实现相同的效果但增强了复用性。

装饰者模式除了可以应用在类上之外，还可以应用在函数上（其实这就是高阶函数）

我觉得可以是函数封装原函数。这样不改变原来

举例：为汽车添加反光灯、后视镜等这些配件

碰到的：对函数进行增强（节流函数or防抖函数、缓存函数返回值、构造React高阶组件,为组件增加额外的功能）

参考： 使用装饰者模式做有趣的事情

代理模式

所谓的的代理模式就是为一个对象找一个替代对象，以便对原对象进行访问。

使用代理的原因是我们不愿意或者不想对原对象进行直接操作，我们使用代理就是让它帮原对象进行一系列的操作，等这些东西做完后告诉原对象就行了。就像我们生活的那些明星的助理经纪人一样。

原则：单一原则

常用的虚代理形式：保护代理、缓存代理、虚拟代理。

保护代理：明星委托助理或者经纪人所要干的事；

缓存代理：缓存代理就是将代理加缓存，更方便单一原则；

常用的虚拟代理：某一个花销很大的操作，可以通过虚拟代理的方式延迟到这种需要它的时候才去创建（例：使用虚拟代理实现图片懒加载）；

先占位，加载完，再加载所需图片
var imgFunc = (function() {
    var imgNode = document.createElement('img');
    document.body.appendChild(imgNode);
    return {
        setSrc: function(src) {
            imgNode.src = src;
        }
    }
})();
var proxyImage = (function() {
    var img = new Image();
    img.onload = function() {
        imgFunc.setSrc(this.src);
    }
    return {
        setSrc: function(src) {
            imgFunc.setSrc('./loading,gif');
            img.src = src;
        }
    }
})();
proxyImage.setSrc('./pic.png');
复制代码

碰到的：Vue的Proxy、懒加载图片加占位符、冒泡点击DOM元素

参考：javascript 代理模式(通俗易懂)

策略模式

策略模式的定义：定义一系列的算法，把他们一个个封装起来，并且使他们可以相互替换。

策略模式的目的：将算法的使用算法的实现分离开来。

一个基于策略模式的程序至少由两部分组成：

• 第一个部分是一组策略类（可变），策略类封装了具体的算法，并负责具体的计算过程。
• 第二个部分是环境类Context（不变），Context接受客户的请求，随后将请求委托给某一个策略类。要做到这一点，说明Context中要维持对某个策略对象的引用。

原则：开放-封闭原则

/*策略类 A B C就是可以替换使用的算法*/
var levelOBJ = {
    "A": function(money) {
        return money * 4;
    },
    "B" : function(money) {
        return money * 3;
    },
    "C" : function(money) {
        return money * 2;
    } 
};
/*环境类，维持对levelOBJ策略对象的引用，拥有执行算法的能力*/
var calculateBouns =function(level,money) {
    return levelOBJ[level](money);
};

console.log(calculateBouns('A',10000)); // 40000
复制代码

Context函数传入实际值，调用策略，可能同时调用多个策略，这样可以封装一函数循环调用策略，然后用Context函数调用此封装的函数

在工作中，很多if else，每种条件执行不同的算法，其实可以用到策略模式，比如验证表单

参考：js设计模式–策略模式

其他参考

juejin.cn/post/684490… JavaScript 中常见设计模式整理

juejin.cn/post/684490…

juejin.cn/post/684490…