收藏给你的女朋友，这10 种常用设计模式
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2021-05-10 21:42
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
}
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);
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
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
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
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
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
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
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)
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)
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。
在工厂方法模式中，工厂父类负责定义创建产品对象的公共接口，而工厂子类则负责生成具体的产品对象， 这样做的目的是将产品类的实例化操作延迟到工厂子类中完成，即通过工厂子类来确定究竟应该实例化哪一个具体产品类。
抽象工厂模式
抽象工厂其实是实现子类继承父类的方法。
抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern），提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无须指定它们具体的类。
抽象工厂可以提供多个产品对象，而不是单一的产品对象。
参考 ：JavaScript设计模式与实践--工厂模式
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emit 来发布消息，对订阅者 emit来发布消息，对订阅者on 做统一处理。
emit是发布订阅者，emit是发布订阅者，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 调用函数 subscribe/on/addEventListener 监听 push函数
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。
订阅的东西用Map或者Object类型来存储。
发布订阅模式，有个中介，也可以说是channel，但发现代码实现差不多，只不过发布订阅用来写包含有回调函数
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');
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。
策略模式的重心不是如何实现算法，而是如何组织、调用这些算法，从而让程序结构更灵活、可维护、可扩展。
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
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
比如：
多种不同登录方式（账号密码登录、手机验证码登录和第三方登录）。为了方便维护不同的登录方式，可以把不同的登录方式封装成不同的登录策略。
验证表单
不同的人发不同的工资
工作中碰到选择不同下拉框执行不同函数（策略）
参考：js设计模式--策略模式
建造者模式
应用场景：
创建时有很多必填参数需要验证。 创建时参数求值有先后顺序、相互依赖。 创建有很多步骤，全部成功才能创建对象。
class Programmer {
age: number
username: string
color: string
area: string
constructor(p) {
this.age = p.age
this.username = p.username
this.color = p.color
this.area = p.area
}
toString() {
console.log(this)
}
}
class Builder {
age: number
username: string
color: string
area: string
build() {
if (this.age && this.username && this.color && this.area) {
return new Programmer(this)
} else {
throw new Error('缺少信息')
}
}
setAge(age: number) {
if (age > 18 && age < 36) {
this.age = age
return this
} else {
throw new Error('年龄不合适')
}
}
setUsername(username: string) {
if (username !== '小明') {
this.username = username
return this
} else {
throw new Error('小明不合适')
}
}
setColor(color: string) {
if (color !== 'yellow') {
this.color = color
return this
} else {
throw new Error('yellow不合适')
}
}
setArea(area: string) {
this.area = area
return this
}
}
// test
const p = new Builder()
.setAge(20)
.setUsername('小红')
.setColor('red')
.setArea('hz')
.build()
.toString()
适配模式
举例：Target Adaptee Adapter ，Adapter是需要继承Target，并在里面调用Adaptee中的方法。
形象比拟：Target是目标抽象类，实现插入插口的功能；Adaptee是新的插头，包含了实现目标的方法；Adapter是implements Target，为了调用Target方法。这样，既能保留原功能（原函数不变），又能执行新功能（添加Adaptee Adapter）
Target是要实现的目标（比如打印日志，这是抽象的方法），如果不用适配模式，就需要重写函数，找到办法。
Adaptee是适配者类，也就是插口，在适配器Adapter中，implements来自于的Target方法（就是新方法，适配的方法，达到）中调用Adaptee中的方法。
Adaptee在Adapter中调用，Adapter最终是要调用Adaptee 中需要的具体方法（也就是我们最终要达到目的使用的方法，此方法可在Target中的抽象方法中实现）。
场景：
1.以前开发的接口不满足需求，比如输出log存在本地盘改成存入云盘
2.使用第三方提供的组件，但组件接口定义和自己要求的接口定义不同
面试过程中，定义Target Adapter Adaptee分别实现的功能，再套用原理来实现。
用ts实现，这样能使用interface和implements，更符合面向对象语言
优点
将目标类和适配者类解耦，通过引入一个适配器类来重用现有的适配者类，而无须修改原有代码。
增加了类的透明性和复用性，将具体的实现封装在适配者类中，对于客户端类来说是透明的，而且提高了适配者的复用性。
灵活性和扩展性都非常好，通过使用配置文件，可以很方便地更换适配器，也可以
在不修改原有代码的基础上增加新的适配器类，符合开闭原则。
缺点
过多地使用适配器，会让系统非常零乱，不易整体进行把握。
模板方法模式
很好理解，看它能很快理解
这九种常用的设计模式你掌握了吗
职责链模式
应用场景：
多个处理器 ABC 依次处理同一个请求，形成一个链条，当某个处理器能处理这个请求，就不会继续传递给后续处理器了。 过滤器 拦截器 处理器。
const order500 = function (orderType, pay, stock) {
if (orderType === 1 && pay === true) {
console.log("500 元定金预购, 得到 100 元优惠券");
return true;
} else {
return false;
}
};
const order200 = function (orderType, pay, stock) {
if (orderType === 2 && pay === true) {
console.log("200 元定金预购, 得到 50 元优惠券");
return true;
} else {
return false;
}
};
const orderCommon = function (orderType, pay, stock) {
if ((orderType === 3 || !pay) && stock > 0) {
console.log("普通购买, 无优惠券");
return true;
} else {
console.log("库存不够, 无法购买");
return false;
}
};
class chain {
fn: Function
nextFn: Function
constructor(fn: Function) {
this.fn = fn;
this.nextFn = null;
}
setNext(nextFn) {
this.nextFn = nextFn
}
init(...arguments) {
const result = this.fn(...arguments);
if (!result && this.nextFn) {
this.nextFn.init(...arguments); //这里看不懂
}
}
}
const order500New = new chain(order500);
const order200New = new chain(order200);
const orderCommonNew = new chain(orderCommon);
order500New.setNext(order200New);
order200New.setNext(orderCommonNew);
order500New.init(3, true, 500); // 普通购买, 无优惠券
链式
其他参考
关于本文
作者：hannie76327
https://juejin.cn/post/6953872475537014820