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《JavaScript 模式》知识点小抄本(下)

介绍

最近开始给自己每周订个学习任务,学习结果反馈为一篇文章的输出,做好学习记录。
这一周(02.25-03.03)我定的目标是《JavaScript 模式》的第七章学习一遍,学习结果的反馈就是本篇文章啦。
由于内容实在太长,我将本文分为两部分:

本文内容中主要参考《JavaScript 模式》,其中也有些案例是来自网上资料,有备注出处啦,如造成不便,请联系我删改。

过两天我会把这篇文章收录到我整理的知识库 【Cute-JavaScript】 中,并已经同步到 【github】上面。

六.外观模式(Facade Pattern)

1.概念介绍

**外观模式(Facade Pattern)**是一种简单又常见的模式,它为一些复杂的子系统接口提供一个更高级的统一接口,方便对这些子系统的接口访问。

它不仅简化类中的接口,还对接口和调用者进行解耦,外观模式也常被认为是开发者必备,它可以将一些复杂操作封装起来,并创建一个简单接口用于调用。

2.优缺点和应用场景

2.1优点

  • 轻量级,减少系统相互依赖。
  • 提高灵活性。
  • 提高了安全性。

2.2缺点

  • 不符合开闭原则,如果要改东西很麻烦,继承重写都不合适。

2.3应用场景

  • 为复杂的模块或子系统提供外界访问的模块。
  • 子系统相对独立。
  • 预防低水平人员带来的风险。
  • 项目重构。

3.基本案例

经常我们在处理一些特殊情况的时候,需要一起调用好几个方法,我们使用外观模式,就可以将多个方法包装成一个方法,哪里需要使用直接调用这个包装好的方法就可以。
比如我们经常处理浏览器事件,需要同时调用stopPropagation()preventDefault(),于是我们就可以新建一个外观方法,实现这两个方法同时调用:

let myEvent = {
    // ...
    stop: e => {
        e.stopPropagation();
        e.preventDefault();
    }
};
复制代码

然后我们也可以使用外观模式,来做IE事件的兼容性:

let myEvent = {
    // ...
    stop: e => {
        // 其他 
        if(typeof e.preventDefault === 'function'){
            e.preventDefault();
        }
        if(typeof e.stopPropagation === 'function'){
            e.stopPropagation();
        }
        // IE
        if(typeof e.returnValue === 'boolean'){
            e.returnValue = false;
        }
        if(typeof e.cancelBubble === 'boolean'){
            e.cancelBubble = true;
        }
    }
};
复制代码

七、代理模式(Proxy Pattern)

1.概念介绍

代理模式(Proxy Pattern) 为其他对象提供一种代理,来控制这个对象的访问,代理是在客户端和真实对象之间的介质。

装饰者模式1

简单的理解:如我们需要请明星来做广告,我们会先通过联系Ta的经纪人,谈好条件才会给明星签合同。

2.优缺点和应用场景

2.1优点

  • 职责单一且清晰。
  • 保护真实对象。
  • 开闭原则,高拓展性。

2.2缺点

  • 由于在客户端和真实对象间添加代理对象,导致请求处理速度变慢。
  • 实现代理模式需要额外工作,有些代理模式实现起来非常复杂。

2.3应用场景

  • 需要隐藏或保护某个类,则为这个类添加代理。
  • 需要给不同访问者提供不同权限,则在代理类上做判断。
  • 需要为某个类添加功能,如添加日志缓存等,我们可以在代理的类做添加,而不管去改原来封装好的类。

3.基本案例

这里我们以吃午饭问题来学习代理模式。通常情况下,我们会有两种方式解决午饭问题:“去餐厅吃”和“叫外卖”。
去餐厅吃的话,我们就是自己过去吃饭了呗,如果是叫外卖,我们就会通过外卖小哥来拿到午饭才能吃起来。

  • 去餐厅吃(没有使用代理模式)
// 定义午饭类 参数 菜名
let Lunch = function(greens){
    this.greens = greens;
}
Lunch.prototype.getGreens = function(){
    return this.greens;
}
// 定义我这个对象
let leo = {
    buy: function(greens){
        console.log(`午饭吃${greens.getGreens()}`);
    }
}
// 去餐厅吃
leo.buy(new Lunch('青椒炒肉')); // 午饭吃青椒炒肉
复制代码
  • 叫外卖(有使用代理模式)
// 定义午饭类 参数 菜名
let Lunch = function(greens){
    this.greens = greens;
}
Lunch.prototype.getGreens = function(){
    return this.greens;
}
// 定义外卖小哥这个对象
let brother = {
    buy: function(lunch){
        leo.buy(lunch.getGreens());
    }
}
// 定义我这个对象
let leo = {
    buy: function(greens){
        console.log(`午饭吃${greens}`);
    }
}
// 叫外卖
brother.buy(new Lunch('青椒炒肉')); // 午饭吃青椒炒肉
复制代码

并且外卖小哥还会帮我们做一些其他事,比如帮我们带瓶可乐,我们改造brotherleo这2个对象,再看看效果:

let brother = {
    buy: function(lunch){
        if(leo.needCola) leo.buyCola();
        leo.buy(lunch.getGreens());
    }
}

let leo = {
    needCola: true,
    buy: function(greens){
        console.log(`午饭吃${greens}`);
    },
    buyCola: function(){
        console.log(`顺手买瓶可乐!`);
    }
}
brother.buy(new Lunch('青椒炒肉'));
// 顺手买瓶可乐!
// 午饭吃青椒炒肉
复制代码

4.保护代理

还是借用 3.基本案例 的叫外卖的例子,我们现在要实现保护代理,而我们需要外卖小哥为了我们的身体健康,超过晚上9点,就不帮我们买可乐。
还是改造上面买可乐的brother对象代码:

let brother = {
    buy: function(lunch){
        let nowDate = new Date();
        if(nowDate.getHours() >= 21){
            console.log('亲,这么晚不要喝可乐哟!');
        }else{
            if(leo.needCola) leo.buyCola();
            leo.buy(lunch.getGreens());
        }
    }
}
brother.buy(new Lunch('青椒炒肉'));
// 顺手买瓶可乐!
// 午饭吃青椒炒肉
复制代码

5.虚拟代理

虚拟代理能把一些开销大的对象,延迟到真正需要的时候才去创建和执行。
我们这里举个图片懒加载的例子: 这个案例参考自JS设计模式-代理模式.

// 图片加载
let ele = (function(){
    let node = document.createElement('img');
    document.body.appendChild(node);
    return{
        setSrc : function(src){
            node.src = src;
        }
    }
})()

// 代理对象
let proxy = (function(){
    let img = new Image();
    img.onload = function(){
        ele.setSrc(this.src);
    }
    return {
        setSrc : function(src){
            img.src = src;
            ele.setSrc('loading.png');
        }
    }
})()

proxy.setSrc('example.png');
复制代码

6.缓存代理

缓存代理是将一些开销大的运算结果提供暂存功能,当下次计算时,参数和之前一直,则将缓存的结果返回:
这个案例参考自JS设计模式-代理模式.

//计算乘积
let mult = function(){
    let result = 1;
    for(let i = 0; i<arguments.length; i++){
        result *= arguments[i];
    }
    return result;
}

// 缓存代理
let proxy = (function(){
    let cache = {};
    return function(){
        let args = Array.prototype.join.call(arguments, '',);
        if(args in cache){
            return cache[args];
        }
        return cache[args] = mult.apply(this,arguments);
    }
})();
复制代码

八、中介者模式(Mediator Pattern)

1.概念介绍

中介者模式(Mediator Pattern) 是用来降低多个对象和类之间的通信复杂性,促进形成松耦合,提高可维护性。

装饰者模式1

在这种模式下,独立的对象之间不能直接通信,而是需要中间对象(mediator对象),当其中一个对象(colleague对象)状态改变后,它会通知mediator对象, 然后mediator对象会把该变换通知到任意需要知道此变化的colleague对象。

2.优缺点和应用场景

2.1优点

  • 降低类的复杂度,从一对多转成一对一。
  • 为各个类之间解耦。
  • 提高代码可维护性。

2.2缺点

中介者会越来越庞大,变得难以维护。

2.3应用场景

  • 系统中对象之间存在比较复杂的引用关系,而且难以复用该对象。
  • 需要生成最少的子类,实现一个中间类封装多个类中的行为的时候。

另外: 不要在职责混乱的时候使用。

3.基本案例

这里我们实现一个简单的案例,一场测试结束后,公布结果,告知解答出题目的人挑战成功,否则挑战失败:
这个案例来自JavaScript 中常见设计模式整理

const player = function(name) {
    this.name = name;
    playerMiddle.add(name);
}

player.prototype.win = function() {
    playerMiddle.win(this.name);
}

player.prototype.lose = function() {
    playerMiddle.lose(this.name);
}

const playerMiddle = (function() { // 将就用下这个 demo,这个函数当成中介者
    const players = [];
    const winArr =  [];
    const loseArr = [];
    return {
        add: function(name) {
            players.push(name)
        },
        win: function(name) {
            winArr.push(name)
            if (winArr.length + loseArr.length === players.length) {
                this.show()
            }
        },
        lose: function(name) {
            loseArr.push(name)
            if (winArr.length + loseArr.length === players.length) {
                this.show()
            }
        },
        show: function() {
            for (let winner of winArr) {
                console.log(winner + '挑战成功;')
            }
            for (let loser of loseArr) {
                console.log(loser + '挑战失败;')
            }
        },
    }
}())

const a = new player('A 选手');
const b = new player('B 选手');
const c = new player('C 选手');

a.win()
b.win()
c.lose()

// A 选手挑战成功;
// B 选手挑战成功;
// C 选手挑战失败;
复制代码

4.书本案例

这个案例来自 《JavaScript 模式》第七章 中介者模式 的案例。
这里我们有这么一个游戏例子,规则是两个玩家在规定时间内,比比谁点击按钮次数更多,玩家1按按键2,玩家2按按键0,并且计分板实时更新。

装饰者模式1

这里的中介者需要知道所有其他对象信息,并且它需要知道哪个玩家点击了一次,随后通知玩家。玩家进行游戏的时候,还要通知中介者它做的事情,中介者更新分数并显示比分。

这里的player对象都是通过Player()构造函数生成,并且都有pointsname属性,每次调用play()都会增加1分并通知中介者。

function Player(name){
    this.points = 0;
    this.name   = name;
}
Player.prototype.play = function(){
    this.points += 1;
    mediator.played();
}
复制代码

计分板有个update()方法,当玩家回合结束就会调用,它不知道任何玩家的信息也没有保存分值,只是实现展示当前分数。

let scoreboard = {
    // 待更新HTML元素
    ele: document.getElementById('result');
    // 更新比分
    update: function (score){
        let msg = '';
        for(let k in score){
            if(score.hasOwnProperty(k)){
                msg = `<p>${k} : ${score[k]}<\/p>`
            }
        }
        this.ele.innerHTML = msg;
    }
}
复制代码

接下来创建mediator对象:

let mediator = {
    players: {},       // 所有玩家
    setup: function(){ // 初始化
        let players = this.players;
        players.homw = new Player('Home');
        players.guest = new Player('Guest');
    },
    // 当有人玩时 更新分数
    played: function(){
        let players = this.players 
        let score = {
            Home: players.home.points,
            Guest: players.guest.points,
        }
        scoreboard.update(score);
    }
    // 处理用户交互
    keypress: function(e){
        e = e || window.event;  // 兼容IE
        if(e.which === 49){     // 按键1
            mediator.players.home.play();
        }
        if(e.which === 48){     // 按键0
            mediator.players.guest.play();
        }
    }
}
复制代码

最后就是需要运行和卸载游戏了:

mediator.setup();
window.onkeypress = mediator.keypress;
// 游戏30秒后结束
setTimeout(function(){
    window.onkeypress = null;
    alert('游戏结束');
}, 30000)
复制代码

九、观察者模式(Observer Patterns)

1.概念介绍

观察者模式(Observer Patterns) 也称订阅/发布(subscriber/publisher)模式,这种模式下,一个对象订阅定一个对象的特定活动,并在状态改变后获得通知。
这里的订阅者称为观察者,而被观察者称为发布者,当一个事件发生,发布者会发布通知所有订阅者,并常常以事件对象形式传递消息。

所有浏览器事件(鼠标悬停,按键等事件)都是该模式的例子。

我们还可以这么理解:这就跟我们订阅微信公众号一样,当公众号(发布者)群发一条图文消息给所有粉丝(观察者),然后所有粉丝都会接受到这篇图文消息(事件),这篇图文消息的内容是发布者自定义的(自定义事件),粉丝阅读后可能就会买买买(执行事件)。

2.观察者模式 VS 发布订阅模式

2.1观察者模式

一种一对多的依赖关系,多个观察者对象同时监听一个主题对象。这个主题对象在状态上发生变化时,会通知所有观察者对象,使它们能够自动更新自己。

观察者模式

2.2发布订阅模式

发布订阅模式理念和观察者模式相同,但是处理方式上不同。
在发布订阅模式中,发布者和订阅者不知道对方的存在,他们通过调度中心串联起来。
订阅者把自己想订阅的事件注册到调度中心,当该事件触发时候,发布者发布该事件到调度中心(并携带上下文),由调度中心统一调度订阅者注册到调度中心的处理代码。

装饰者模式1

2.3两者异同点

  • 观察者模式中,观察者知道发布者是谁,并发布者保持对观察者进行记录。而发布订阅模式中,发布者和订阅者不知道对方的存在。它们只是通过调度中心进行通信。

  • 发布订阅模式中,组件是松散耦合的,正好和观察者模式相反。

  • 观察者模式大多是同步,如当事件触发,发布者就会去调用观察者的方法。而发布订阅模式大多是异步的(使用消息队列)。

  • 观察者模式需要在单个应用程序地址空间中实现,而发布-订阅更像交叉应用模式。

尽管存在差异,但也有人说发布-订阅模式是观察者模式的变异,因为它们概念上相似。

2.4两者优缺点

相同优点:

  • 都可以一对多
  • 程序便于扩展

不同优点:

  • 观察者模式:单向解耦,发布者不需要清楚订阅者何时何地订阅,只需要维护订阅队列,发送消息即可
  • 发布订阅模式:双向解耦,发布者和订阅者都不用清楚对方,全部由订阅中心做处理

缺点:

  • 如果一个被观察者和多个观察者的话,会增加维护的难度,并且会消耗很多时间。
  • 如果观察者和发布者之间有循环依赖,可能会导致循环调用引起系统奔溃。
  • 观察者无法得知观察的目标对象是如何发生变化,只能知道目标对象发生了变化。
  • 发布订阅模式,中心任务过重,一旦崩溃,所有订阅者都会受到影响。

4.基本案例

我们平常一直使用的给DOM节点绑定事件,也是观察者模式的案例:

document.body.addEventListener('click', function(){
    alert('ok');
},false);
document.body.click();
复制代码

这里我们订阅了document.bodyclick事件,当body点击它就向订阅者发送消息,就会弹框ok。我们也可以添加很多的订阅。

4.观察者模式 案例

本案例来自 javascript 观察者模式和发布订阅模式

class Dom {
    constructor() {
        // 订阅事件的观察者
        this.events = {}
    }

    /**
    * 添加事件的观察者
    * @param {String} event  订阅的事件
    * @param {Function} callback 回调函数(观察者)
    */
    addEventListener(event, callback) {
        if (!this.events[event]) {
            this.events[event] = []
        }
        this.events[event].push(callback)
    }

    removeEventListener(event, callback) {
        if (!this.events[event]) {
            return
        }
        const callbackList = this.events[event]
        const index = callbackList.indexOf(callback)
            if (index > -1) {
            callbackList.splice(index, 1)
        }
    }

    /**
    * 触发事件
    * @param {String} event
    */
    fireEvent(event) {
        if (!this.events[event]) {
            return
        }
        this.events[event].forEach(callback => {
            callback()
        })
    }
}

const handler = () => {
    console.log('fire click')
}
const dom = new Dom()

dom.addEventListener('click', handler)
dom.addEventListener('move', function() {
    console.log('fire click2')
})
dom.fireEvent('click')
复制代码

5.发布订阅模式 案例

本案例来自 javascript 观察者模式和发布订阅模式

class EventChannel {
    constructor() {
        // 主题
        this.subjects = {}
    }

    hasSubject(subject) {
        return this.subjects[subject] ? true : false
    }

    /**
    * 订阅的主题
    * @param {String} subject 主题
    * @param {Function} callback 订阅者
    */
    on(subject, callback) {
        if (!this.hasSubject(subject)) {
            this.subjects[subject] = []
        }
        this.subjects[subject].push(callback)
    }

    /**
    * 取消订阅
    */
    off(subject, callback) {
        if (!this.hasSubject(subject)) {
            return
        }
        const callbackList = this.subjects[subject]
        const index = callbackList.indexOf(callback)
        if (index > -1) {
            callbackList.splice(index, 1)
        }
    }

    /**
    * 发布主题
    * @param {String} subject 主题
    * @param {Argument} data 参数
    */
    emit(subject, ...data) {
        if (!this.hasSubject(subject)) {
            return
        }
        this.subjects[subject].forEach(callback => {
            callback(...data)
        })
    }
}

const channel = new EventChannel()

channel.on('update', function(data) {
    console.log(`update value: ${data}`)
})
channel.emit('update', 123)
复制代码

参考资料

  1. 《JavaScript Patterns》
Author 王平安
E-mail pingan8787@qq.com
博 客 www.pingan8787.com
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