JavaScript中常见的十五种设计模式
在程序设计中有很多实用的设计模式，而其中大部分语言的实现都是基于“类”。
在JavaScript中并没有类这种概念，JS中的函数属于一等对象，在JS中定义一个对象非常简单（var obj = {}），而基于JS中闭包与弱类型等特性，在实现一些设计模式的方式上与众不同。
本文基于《JavaScript设计模式与开发实践》一书，用一些例子总结一下JS常见的设计模式与实现方法。文章略长，自备瓜子板凳~
设计原则
单一职责原则（SRP）
一个对象或方法只做一件事情。如果一个方法承担了过多的职责，那么在需求的变迁过程中，需要改写这个方法的可能性就越大。
应该把对象或方法划分成较小的粒度
最少知识原则（LKP）
一个软件实体应当 尽可能少地与其他实体发生相互作用
应当尽量减少对象之间的交互。如果两个对象之间不必彼此直接通信，那么这两个对象就不要发生直接的 相互联系，可以转交给第三方进行处理
开放-封闭原则（OCP）
软件实体（类、模块、函数）等应该是可以 扩展的，但是不可修改
当需要改变一个程序的功能或者给这个程序增加新功能的时候，可以使用增加代码的方式，尽量避免改动程序的源代码，防止影响原系统的稳定
什么是设计模式
作者的这个说明解释得挺好
假设有一个空房间，我们要日复一日地往里 面放一些东西。最简单的办法当然是把这些东西 直接扔进去，但是时间久了，就会发现很难从这 个房子里找到自己想要的东西，要调整某几样东 西的位置也不容易。所以在房间里做一些柜子也 许是个更好的选择，虽然柜子会增加我们的成 本，但它可以在维护阶段为我们带来好处。使用 这些柜子存放东西的规则，或许就是一种模式
学习设计模式，有助于写出可复用和可维护性高的程序
设计模式的原则是“找出 程序中变化的地方，并将变化封装起来”，它的关键是意图，而不是结构。
不过要注意，使用不当的话，可能会事倍功半。
一、单例模式
1. 定义
保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点
2. 核心
确保只有一个实例，并提供全局访问
3. 实现
假设要设置一个管理员，多次调用也仅设置一次，我们可以使用闭包缓存一个内部变量来实现这个单例
function SetManager(name) { this.manager = name; } SetManager.prototype.getName = function() { console.log(this.manager); }; var SingletonSetManager = (function() { var manager = null; return function(name) { if (!manager) { manager = new SetManager(name); } return manager; } })(); SingletonSetManager('a').getName(); // a SingletonSetManager('b').getName(); // a SingletonSetManager('c').getName(); // a
这是比较简单的做法，但是假如我们还要设置一个HR呢？就得复制一遍代码了
所以，可以改写单例内部，实现地更通用一些
// 提取出通用的单例 function getSingleton(fn) { var instance = null; return function() { if (!instance) { instance = fn.apply(this, arguments); } return instance; } }
再进行调用，结果还是一样
// 获取单例 var managerSingleton = getSingleton(function(name) { var manager = new SetManager(name); return manager; }); managerSingleton('a').getName(); // a managerSingleton('b').getName(); // a managerSingleton('c').getName(); // a
这时，我们添加HR时，就不需要更改获取单例内部的实现了，仅需要实现添加HR所需要做的，再调用即可
function SetHr(name) { this.hr = name; } SetHr.prototype.getName = function() { console.log(this.hr); }; var hrSingleton = getSingleton(function(name) { var hr = new SetHr(name); return hr; }); hrSingleton('aa').getName(); // aa hrSingleton('bb').getName(); // aa hrSingleton('cc').getName(); // aa
或者，仅想要创建一个div层，不需要将对象实例化，直接调用函数
结果为页面中仅有第一个创建的div
function createPopup(html) { var div = document.createElement('div'); div.innerHTML = html; document.body.append(div); return div; } var popupSingleton = getSingleton(function() { var div = createPopup.apply(this, arguments); return div; }); console.log( popupSingleton('aaa').innerHTML, popupSingleton('bbb').innerHTML, popupSingleton('bbb').innerHTML ); // aaa aaa aaa
二、策略模式
1. 定义
定义一系列的算法，把它们一个个封装起来，并且使它们可以相互替换。
2. 核心
将算法的使用和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，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，Context接受客户的请求，随后把请求委托给某一个策略类。要做到这点，说明Context 中要维持对某个策略对象的引用
3. 实现
策略模式可以用于组合一系列算法，也可用于组合一系列业务规则
假设需要通过成绩等级来计算学生的最终得分，每个成绩等级有对应的加权值。我们可以利用对象字面量的形式直接定义这个组策略
// 加权映射关系 var levelMap = { S: 10, A: 8, B: 6, C: 4 }; // 组策略 var scoreLevel = { basicScore: 80, S: function() { return this.basicScore + levelMap['S']; }, A: function() { return this.basicScore + levelMap['A']; }, B: function() { return this.basicScore + levelMap['B']; }, C: function() { return this.basicScore + levelMap['C']; } } // 调用 function getScore(level) { return scoreLevel[level] ? scoreLevel[level]() : 0; } console.log( getScore('S'), getScore('A'), getScore('B'), getScore('C'), getScore('D') ); // 90 88 86 84 0
在组合业务规则方面，比较经典的是表单的验证方法。这里列出比较关键的部分
// 错误提示 var errorMsgs = { default: '输入数据格式不正确', minLength: '输入数据长度不足', isNumber: '请输入数字', required: '内容不为空' }; // 规则集 var rules = { minLength: function(value, length, errorMsg) { if (value.length < length) { return errorMsg || errorMsgs['minLength'] } }, isNumber: function(value, errorMsg) { if (!/\d+/.test(value)) { return errorMsg || errorMsgs['isNumber']; } }, required: function(value, errorMsg) { if (value === '') { return errorMsg || errorMsgs['required']; } } }; // 校验器 function Validator() { this.items = []; }; Validator.prototype = { constructor: Validator, // 添加校验规则 add: function(value, rule, errorMsg) { var arg = [value]; if (rule.indexOf('minLength') !== -1) { var temp = rule.split(':'); arg.push(temp[1]); rule = temp[0]; } arg.push(errorMsg); this.items.push(function() { // 进行校验 return rules[rule].apply(this, arg); }); }, // 开始校验 start: function() { for (var i = 0; i < this.items.length; ++i) { var ret = this.items[i](); if (ret) { console.log(ret); // return ret; } } } }; // 测试数据 function testTel(val) { return val; } var validate = new Validator(); validate.add(testTel('ccc'), 'isNumber', '只能为数字'); // 只能为数字 validate.add(testTel(''), 'required'); // 内容不为空 validate.add(testTel('123'), 'minLength:5', '最少5位'); // 最少5位 validate.add(testTel('12345'), 'minLength:5', '最少5位'); var ret = validate.start(); console.log(ret);
4. 优缺点
优点
可以有效地避免多重条件语句，将一系列方法封装起来也更直观，利于维护
缺点
往往策略集会比较多，我们需要事先就了解定义好所有的情况
三、代理模式
1. 定义
为一个对象提供一个代用品或占位符，以便控制对它的访问
2. 核心
当客户不方便直接访问一个 对象或者不满足需要的时候，提供一个替身对象 来控制对这个对象的访问，客户实际上访问的是 替身对象。
替身对象对请求做出一些处理之后， 再把请求转交给本体对象
代理和本体的接口具有一致性，本体定义了关键功能，而代理是提供或拒绝对它的访问，或者在访问本体之前做一 些额外的事情
3. 实现
代理模式主要有三种：保护代理、虚拟代理、缓存代理
保护代理主要实现了访问主体的限制行为，以过滤字符作为简单的例子
// 主体，发送消息 function sendMsg(msg) { console.log(msg); } // 代理，对消息进行过滤 function proxySendMsg(msg) { // 无消息则直接返回 if (typeof msg === 'undefined') { console.log('deny'); return; } // 有消息则进行过滤 msg = ('' + msg).replace(/泥\s*煤/g, ''); sendMsg(msg); } sendMsg('泥煤呀泥 煤呀'); // 泥煤呀泥 煤呀 proxySendMsg('泥煤呀泥 煤'); // 呀 proxySendMsg(); // deny
它的意图很明显，在访问主体之前进行控制，没有消息的时候直接在代理中返回了，拒绝访问主体，这数据保护代理的形式
有消息的时候对敏感字符进行了处理，这属于虚拟代理的模式
虚拟代理在控制对主体的访问时，加入了一些额外的操作
在滚动事件触发的时候，也许不需要频繁触发，我们可以引入函数节流，这是一种虚拟代理的实现
// 函数防抖，频繁操作中不处理，直到操作完成之后（再过 delay 的时间）才一次性处理 function debounce(fn, delay) { delay = delay || 200; var timer = null; return function() { var arg = arguments; // 每次操作时，清除上次的定时器 clearTimeout(timer); timer = null; // 定义新的定时器，一段时间后进行操作 timer = setTimeout(function() { fn.apply(this, arg); }, delay); } }; var count = 0; // 主体 function scrollHandle(e) { console.log(e.type, ++count); // scroll } // 代理 var proxyScrollHandle = (function() { return debounce(scrollHandle, 500); })(); window.onscroll = proxyScrollHandle;
缓存代理可以为一些开销大的运算结果提供暂时的缓存，提升效率
来个栗子，缓存加法操作
// 主体 function add() { var arg = [].slice.call(arguments); return arg.reduce(function(a, b) { return a + b; }); } // 代理 var proxyAdd = (function() { var cache = []; return function() { var arg = [].slice.call(arguments).join(','); // 如果有，则直接从缓存返回 if (cache[arg]) { return cache[arg]; } else { var ret = add.apply(this, arguments); return ret; } }; })(); console.log( add(1, 2, 3, 4), add(1, 2, 3, 4), proxyAdd(10, 20, 30, 40), proxyAdd(10, 20, 30, 40) ); // 10 10 100 100
四、迭代器模式
1. 定义
迭代器模式是指提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素，而又不需要暴露该对象的内部表示。
2. 核心
在使用迭代器模式之后，即使不关心对象的内部构造，也可以按顺序访问其中的每个元素
3. 实现
JS中数组的map forEach 已经内置了迭代器
[1, 2, 3].forEach(function(item, index, arr) { console.log(item, index, arr); });
不过对于对象的遍历，往往不能与数组一样使用同一的遍历代码
我们可以封装一下
function each(obj, cb) { var value; if (Array.isArray(obj)) { for (var i = 0; i < obj.length; ++i) { value = cb.call(obj[i], i, obj[i]); if (value === false) { break; } } } else { for (var i in obj) { value = cb.call(obj[i], i, obj[i]); if (value === false) { break; } } } } each([1, 2, 3], function(index, value) { console.log(index, value); }); each({a: 1, b: 2}, function(index, value) { console.log(index, value); }); // 0 1 // 1 2 // 2 3 // a 1 // b 2
再来看一个例子，强行地使用迭代器，来了解一下迭代器也可以替换频繁的条件语句
虽然例子不太好，但在其他负责的分支判断情况下，也是值得考虑的
function getManager() { var year = new Date().getFullYear(); if (year <= 2000) { console.log('A'); } else if (year >= 2100) { console.log('C'); } else { console.log('B'); } } getManager(); // B
将每个条件语句拆分出逻辑函数，放入迭代器中迭代
function year2000() { var year = new Date().getFullYear(); if (year <= 2000) { console.log('A'); } return false; } function year2100() { var year = new Date().getFullYear(); if (year >= 2100) { console.log('C'); } return false; } function year() { var year = new Date().getFullYear(); if (year > 2000 && year < 2100) { console.log('B'); } return false; } function iteratorYear() { for (var i = 0; i < arguments.length; ++i) { var ret = arguments[i](); if (ret !== false) { return ret; } } } var manager = iteratorYear(year2000, year2100, year); // B
五、发布-订阅模式
1. 定义
也称作观察者模式，定义了对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发 生改变时，所有依赖于它的对象都将得到通知
2. 核心
取代对象之间硬编码的通知机制，一个对象不用再显式地调用另外一个对象的某个接口。
与传统的发布-订阅模式实现方式（将订阅者自身当成引用传入发布者）不同，在JS中通常使用注册回调函数的形式来订阅
3. 实现
JS中的事件就是经典的发布-订阅模式的实现
// 订阅 document.body.addEventListener('click', function() { console.log('click1'); }, false); document.body.addEventListener('click', function() { console.log('click2'); }, false); // 发布 document.body.click(); // click1 click2
自己实现一下
小A在公司C完成了笔试及面试，小B也在公司C完成了笔试。他们焦急地等待结果，每隔半天就电话询问公司C，导致公司C很不耐烦。
一种解决办法是 AB直接把联系方式留给C，有结果的话C自然会通知AB
这里的“询问”属于显示调用，“留给”属于订阅，“通知”属于发布
// 观察者 var observer = { // 订阅集合 subscribes: [], // 订阅 subscribe: function(type, fn) { if (!this.subscribes[type]) { this.subscribes[type] = []; } // 收集订阅者的处理 typeof fn === 'function' && this.subscribes[type].push(fn); }, // 发布 可能会携带一些信息发布出去 publish: function() { var type = [].shift.call(arguments), fns = this.subscribes[type]; // 不存在的订阅类型，以及订阅时未传入处理回调的 if (!fns || !fns.length) { return; } // 挨个处理调用 for (var i = 0; i < fns.length; ++i) { fns[i].apply(this, arguments); } }, // 删除订阅 remove: function(type, fn) { // 删除全部 if (typeof type === 'undefined') { this.subscribes = []; return; } var fns = this.subscribes[type]; // 不存在的订阅类型，以及订阅时未传入处理回调的 if (!fns || !fns.length) { return; } if (typeof fn === 'undefined') { fns.length = 0; return; } // 挨个处理删除 for (var i = 0; i < fns.length; ++i) { if (fns[i] === fn) { fns.splice(i, 1); } } } }; // 订阅岗位列表 function jobListForA(jobs) { console.log('A', jobs); } function jobListForB(jobs) { console.log('B', jobs); } // A订阅了笔试成绩 observer.subscribe('job', jobListForA); // B订阅了笔试成绩 observer.subscribe('job', jobListForB); // A订阅了笔试成绩 observer.subscribe('examinationA', function(score) { console.log(score); }); // B订阅了笔试成绩 observer.subscribe('examinationB', function(score) { console.log(score); }); // A订阅了面试结果 observer.subscribe('interviewA', function(result) { console.log(result); }); observer.publish('examinationA', 100); // 100 observer.publish('examinationB', 80); // 80 observer.publish('interviewA', '备用'); // 备用 observer.publish('job', ['前端', '后端', '测试']); // 输出A和B的岗位 // B取消订阅了笔试成绩 observer.remove('examinationB'); // A都取消订阅了岗位 observer.remove('job', jobListForA); observer.publish('examinationB', 80); // 没有可匹配的订阅，无输出 observer.publish('job', ['前端', '后端', '测试']); // 输出B的岗位
4. 优缺点
优点
一为时间上的解耦，二为对象之间的解耦。可以用在异步编程中与MV*框架中
缺点
创建订阅者本身要消耗一定的时间和内存，订阅的处理函数不一定会被执行，驻留内存有性能开销
弱化了对象之间的联系，复杂的情况下可能会导致程序难以跟踪维护和理解
六、命令模式
1. 定义
用一种松耦合的方式来设计程序，使得请求发送者和请求接收者能够消除彼此之间的耦合关系
命令（command）指的是一个执行某些特定事情的指令
2. 核心
命令中带有execute执行、undo撤销、redo重做等相关命令方法，建议显示地指示这些方法名
3. 实现
简单的命令模式实现可以直接使用对象字面量的形式定义一个命令
var incrementCommand = { execute: function() { // something } };
不过接下来的例子是一个自增命令，提供执行、撤销、重做功能
采用对象创建处理的方式，定义这个自增
// 自增 function IncrementCommand() { // 当前值 this.val = 0; // 命令栈 this.stack = []; // 栈指针位置 this.stackPosition = -1; }; IncrementCommand.prototype = { constructor: IncrementCommand, // 执行 execute: function() { this._clearRedo(); // 定义执行的处理 var command = function() { this.val += 2; }.bind(this); // 执行并缓存起来 command(); this.stack.push(command); this.stackPosition++; this.getValue(); }, canUndo: function() { return this.stackPosition >= 0; }, canRedo: function() { return this.stackPosition < this.stack.length - 1; }, // 撤销 undo: function() { if (!this.canUndo()) { return; } this.stackPosition--; // 命令的撤销，与执行的处理相反 var command = function() { this.val -= 2; }.bind(this); // 撤销后不需要缓存 command(); this.getValue(); }, // 重做 redo: function() { if (!this.canRedo()) { return; } // 执行栈顶的命令 this.stack[++this.stackPosition](); this.getValue(); }, // 在执行时，已经撤销的部分不能再重做 _clearRedo: function() { this.stack = this.stack.slice(0, this.stackPosition + 1); }, // 获取当前值 getValue: function() { console.log(this.val); } };
再实例化进行测试，模拟执行、撤销、重做的操作
var incrementCommand = new IncrementCommand(); // 模拟事件触发，执行命令 var eventTrigger = { // 某个事件的处理中，直接调用命令的处理方法 increment: function() { incrementCommand.execute(); }, incrementUndo: function() { incrementCommand.undo(); }, incrementRedo: function() { incrementCommand.redo(); } }; eventTrigger['increment'](); // 2 eventTrigger['increment'](); // 4 eventTrigger['incrementUndo'](); // 2 eventTrigger['increment'](); // 4 eventTrigger['incrementUndo'](); // 2 eventTrigger['incrementUndo'](); // 0 eventTrigger['incrementUndo'](); // 无输出 eventTrigger['incrementRedo'](); // 2 eventTrigger['incrementRedo'](); // 4 eventTrigger['incrementRedo'](); // 无输出 eventTrigger['increment'](); // 6
此外，还可以实现简单的宏命令（一系列命令的集合）
var MacroCommand = { commands: [], add: function(command) { this.commands.push(command); return this; }, remove: function(command) { if (!command) { this.commands = []; return; } for (var i = 0; i < this.commands.length; ++i) { if (this.commands[i] === command) { this.commands.splice(i, 1); } } }, execute: function() { for (var i = 0; i < this.commands.length; ++i) { this.commands[i].execute(); } } }; var showTime = { execute: function() { console.log('time'); } }; var showName = { execute: function() { console.log('name'); } }; var showAge = { execute: function() { console.log('age'); } }; MacroCommand.add(showTime).add(showName).add(showAge); MacroCommand.remove(showName); MacroCommand.execute(); // time age
七、组合模式
1. 定义
是用小的子对象来构建更大的 对象，而这些小的子对象本身也许是由更小 的“孙对象”构成的。
2. 核心
可以用树形结构来表示这种“部分- 整体”的层次结构。
调用组合对象 的execute方法，程序会递归调用组合对象 下面的叶对象的execute方法
但要注意的是，组合模式不是父子关系，它是一种HAS-A（聚合）的关系，将请求委托给 它所包含的所有叶对象。基于这种委托，就需要保证组合对象和叶对象拥有相同的 接口
此外，也要保证用一致的方式对待 列表中的每个叶对象，即叶对象属于同一类，不需要过多特殊的额外操作
3. 实现
使用组合模式来实现扫描文件夹中的文件
// 文件夹 组合对象 function Folder(name) { this.name = name; this.parent = null; this.files = []; } Folder.prototype = { constructor: Folder, add: function(file) { file.parent = this; this.files.push(file); return this; }, scan: function() { // 委托给叶对象处理 for (var i = 0; i < this.files.length; ++i) { this.files[i].scan(); } }, remove: function(file) { if (typeof file === 'undefined') { this.files = []; return; } for (var i = 0; i < this.files.length; ++i) { if (this.files[i] === file) { this.files.splice(i, 1); } } } }; // 文件 叶对象 function File(name) { this.name = name; this.parent = null; } File.prototype = { constructor: File, add: function() { console.log('文件里面不能添加文件'); }, scan: function() { var name = [this.name]; var parent = this.parent; while (parent) { name.unshift(parent.name); parent = parent.parent; } console.log(name.join(' / ')); } };
构造好组合对象与叶对象的关系后，实例化，在组合对象中插入组合或叶对象
var web = new Folder('Web'); var fe = new Folder('前端'); var css = new Folder('CSS'); var js = new Folder('js'); var rd = new Folder('后端'); web.add(fe).add(rd); var file1 = new File('HTML权威指南.pdf'); var file2 = new File('CSS权威指南.pdf'); var file3 = new File('JavaScript权威指南.pdf'); var file4 = new File('MySQL基础.pdf'); var file5 = new File('Web安全.pdf'); var file6 = new File('Linux菜鸟.pdf'); css.add(file2); fe.add(file1).add(file3).add(css).add(js); rd.add(file4).add(file5); web.add(file6); rd.remove(file4); // 扫描 web.scan();
扫描结果为
4. 优缺点
优点
可 以方便地构造一棵树来表示对象的部分-整体 结构。在树的构造最终 完成之后，只需要通过请求树的最顶层对 象，便能对整棵树做统一一致的操作。
缺点
创建出来的对象长得都差不多，可能会使代码不好理解，创建太多的对象对性能也会有一些影响
八、模板方法模式
1. 定义
模板方法模式由两部分结构组成，第一部分是抽象父类，第二部分是具体的实现子类。
2. 核心
在抽象父类中封装子类的算法框架，它的 init方法可作为一个算法的模板，指导子类以何种顺序去执行哪些方法。
由父类分离出公共部分，要求子类重写某些父类的（易变化的）抽象方法
3. 实现
模板方法模式一般的实现方式为继承
以运动作为例子，运动有比较通用的一些处理，这部分可以抽离开来，在父类中实现。具体某项运动的特殊性则有自类来重写实现。
最终子类直接调用父类的模板函数来执行
// 体育运动 function Sport() { } Sport.prototype = { constructor: Sport, // 模板，按顺序执行 init: function() { this.stretch(); this.jog(); this.deepBreath(); this.start(); var free = this.end(); // 运动后还有空的话，就拉伸一下 if (free !== false) { this.stretch(); } }, // 拉伸 stretch: function() { console.log('拉伸'); }, // 慢跑 jog: function() { console.log('慢跑'); }, // 深呼吸 deepBreath: function() { console.log('深呼吸'); }, // 开始运动 start: function() { throw new Error('子类必须重写此方法'); }, // 结束运动 end: function() { console.log('运动结束'); } }; // 篮球 function Basketball() { } Basketball.prototype = new Sport(); // 重写相关的方法 Basketball.prototype.start = function() { console.log('先投上几个三分'); }; Basketball.prototype.end = function() { console.log('运动结束了，有事先走一步'); return false; }; // 马拉松 function Marathon() { } Marathon.prototype = new Sport(); var basketball = new Basketball(); var marathon = new Marathon(); // 子类调用，最终会按照父类定义的顺序执行 basketball.init(); marathon.init();
九、享元模式
1. 定义
享元（flyweight）模式是一种用于性能优化的模式，它的目标是尽量减少共享对象的数量
2. 核心
运用共享技术来有效支持大量细粒度的对象。
强调将对象的属性划分为内部状态（属性）与外部状态（属性）。内部状态用于对象的共享，通常不变；而外部状态则剥离开来，由具体的场景决定。
3. 实现
在程序中使用了大量的相似对象时，可以利用享元模式来优化，减少对象的数量
举个栗子，要对某个班进行身体素质测量，仅测量身高体重来评判
// 健康测量 function Fitness(name, sex, age, height, weight) { this.name = name; this.sex = sex; this.age = age; this.height = height; this.weight = weight; } // 开始评判 Fitness.prototype.judge = function() { var ret = this.name + ': '; if (this.sex === 'male') { ret += this.judgeMale(); } else { ret += this.judgeFemale(); } console.log(ret); }; // 男性评判规则 Fitness.prototype.judgeMale = function() { var ratio = this.height / this.weight; return this.age > 20 ? (ratio > 3.5) : (ratio > 2.8); }; // 女性评判规则 Fitness.prototype.judgeFemale = function() { var ratio = this.height / this.weight; return this.age > 20 ? (ratio > 4) : (ratio > 3); }; var a = new Fitness('A', 'male', 18, 160, 80); var b = new Fitness('B', 'male', 21, 180, 70); var c = new Fitness('C', 'female', 28, 160, 80); var d = new Fitness('D', 'male', 18, 170, 60); var e = new Fitness('E', 'female', 18, 160, 40); // 开始评判 a.judge(); // A: false b.judge(); // B: false c.judge(); // C: false d.judge(); // D: true e.judge(); // E: true
评判五个人就需要创建五个对象，一个班就几十个对象
可以将对象的公共部分（内部状态）抽离出来，与外部状态独立。将性别看做内部状态即可，其他属性都属于外部状态。
这么一来我们只需要维护男和女两个对象（使用factory对象），而其他变化的部分则在外部维护（使用manager对象）
// 健康测量 function Fitness(sex) { this.sex = sex; } // 工厂，创建可共享的对象 var FitnessFactory = { objs: [], create: function(sex) { if (!this.objs[sex]) { this.objs[sex] = new Fitness(sex); } return this.objs[sex]; } }; // 管理器，管理非共享的部分 var FitnessManager = { fitnessData: {}, // 添加一项 add: function(name, sex, age, height, weight) { var fitness = FitnessFactory.create(sex); // 存储变化的数据 this.fitnessData[name] = { age: age, height: height, weight: weight }; return fitness; }, // 从存储的数据中获取，更新至当前正在使用的对象 updateFitnessData: function(name, obj) { var fitnessData = this.fitnessData[name]; for (var item in fitnessData) { if (fitnessData.hasOwnProperty(item)) { obj[item] = fitnessData[item]; } } } }; // 开始评判 Fitness.prototype.judge = function(name) { // 操作前先更新当前状态（从外部状态管理器中获取） FitnessManager.updateFitnessData(name, this); var ret = name + ': '; if (this.sex === 'male') { ret += this.judgeMale(); } else { ret += this.judgeFemale(); } console.log(ret); }; // 男性评判规则 Fitness.prototype.judgeMale = function() { var ratio = this.height / this.weight; return this.age > 20 ? (ratio > 3.5) : (ratio > 2.8); }; // 女性评判规则 Fitness.prototype.judgeFemale = function() { var ratio = this.height / this.weight; return this.age > 20 ? (ratio > 4) : (ratio > 3); }; var a = FitnessManager.add('A', 'male', 18, 160, 80); var b = FitnessManager.add('B', 'male', 21, 180, 70); var c = FitnessManager.add('C', 'female', 28, 160, 80); var d = FitnessManager.add('D', 'male', 18, 170, 60); var e = FitnessManager.add('E', 'female', 18, 160, 40); // 开始评判 a.judge('A'); // A: false b.judge('B'); // B: false c.judge('C'); // C: false d.judge('D'); // D: true e.judge('E'); // E: true
不过代码可能更复杂了，这个例子可能还不够充分，只是展示了享元模式如何实现，它节省了多个相似的对象，但多了一些操作。
factory对象有点像单例模式，只是多了一个sex的参数，如果没有内部状态，则没有参数的factory对象就更接近单例模式了
十、职责链模式
1. 定义
使多个对象都有机会处理请求，从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合关系，将这些对象连成一条链，并沿着这条链 传递该请求，直到有一个对象处理它为止
2. 核心
请求发送者只需要知道链中的第一个节点，弱化发送者和一组接收者之间的强联系，可以便捷地在职责链中增加或删除一个节点，同样地，指定谁是第一个节点也很便捷
3. 实现
以展示不同类型的变量为例，设置一条职责链，可以免去多重if条件分支
// 定义链的某一项 function ChainItem(fn) { this.fn = fn; this.next = null; } ChainItem.prototype = { constructor: ChainItem, // 设置下一项 setNext: function(next) { this.next = next; return next; }, // 开始执行 start: function() { this.fn.apply(this, arguments); }, // 转到链的下一项执行 toNext: function() { if (this.next) { this.start.apply(this.next, arguments); } else { console.log('无匹配的执行项目'); } } }; // 展示数字 function showNumber(num) { if (typeof num === 'number') { console.log('number', num); } else { // 转移到下一项 this.toNext(num); } } // 展示字符串 function showString(str) { if (typeof str === 'string') { console.log('string', str); } else { this.toNext(str); } } // 展示对象 function showObject(obj) { if (typeof obj === 'object') { console.log('object', obj); } else { this.toNext(obj); } } var chainNumber = new ChainItem(showNumber); var chainString = new ChainItem(showString); var chainObject = new ChainItem(showObject); // 设置链条 chainObject.setNext(chainNumber).setNext(chainString); chainString.start('12'); // string 12 chainNumber.start({}); // 无匹配的执行项目 chainObject.start({}); // object {} chainObject.start(123); // number 123
这时想判断未定义的时候呢，直接加到链中即可
// 展示未定义 function showUndefined(obj) { if (typeof obj === 'undefined') { console.log('undefined'); } else { this.toNext(obj); } } var chainUndefined = new ChainItem(showUndefined); chainString.setNext(chainUndefined); chainNumber.start(); // undefined
由例子可以看到，使用了职责链后，由原本的条件分支换成了很多对象，虽然结构更加清晰了，但在一定程度上可能会影响到性能，所以要注意避免过长的职责链。
十一、中介者模式
1. 定义
所有的相关 对象都通过中介者对象来通信，而不是互相引用，所以当一个对象发生改变时，只需要通知中介者对象即可
2. 核心
使网状的多对多关系变成了相对简单的一对多关系（复杂的调度处理都交给中介者）
使用中介者后
3. 实现
多个对象，指的不一定得是实例化的对象，也可以将其理解成互为独立的多个项。当这些项在处理时，需要知晓并通过其他项的数据来处理。
如果每个项都直接处理，程序会非常复杂，修改某个地方就得在多个项内部修改
我们将这个处理过程抽离出来，封装成中介者来处理，各项需要处理时，通知中介者即可。
var A = { score: 10, changeTo: function(score) { this.score = score; // 自己获取 this.getRank(); }, // 直接获取 getRank: function() { var scores = [this.score, B.score, C.score].sort(function(a, b) { return a < b; }); console.log(scores.indexOf(this.score) + 1); } }; var B = { score: 20, changeTo: function(score) { this.score = score; // 通过中介者获取 rankMediator(B); } }; var C = { score: 30, changeTo: function(score) { this.score = score; rankMediator(C); } }; // 中介者，计算排名 function rankMediator(person) { var scores = [A.score, B.score, C.score].sort(function(a, b) { return a < b; }); console.log(scores.indexOf(person.score) + 1); } // A通过自身来处理 A.changeTo(100); // 1 // B和C交由中介者处理 B.changeTo(200); // 1 C.changeTo(50); // 3
ABC三个人分数改变后想要知道自己的排名，在A中自己处理，而B和C使用了中介者。B和C将更为轻松，整体代码也更简洁
最后，虽然中介者做到了对模块和对象的解耦，但有时对象之间的关系并非一定要解耦，强行使用中介者来整合，可能会使代码更为繁琐，需要注意。
十二、装饰者模式
1. 定义
以动态地给某个对象添加一些额外的职责，而不会影响从这个类中派生的其他对象。
是一种“即用即付”的方式，能够在不改变对 象自身的基础上，在程序运行期间给对象动态地 添加职责
2. 核心
是为对象动态加入行为，经过多重包装，可以形成一条装饰链
3. 实现
最简单的装饰者，就是重写对象的属性
var A = { score: 10 }; A.score = '分数：' + A.score;
可以使用传统面向对象的方法来实现装饰，添加技能
function Person() {} Person.prototype.skill = function() { console.log('数学'); }; // 装饰器，还会音乐 function MusicDecorator(person) { this.person = person; } MusicDecorator.prototype.skill = function() { this.person.skill(); console.log('音乐'); }; // 装饰器，还会跑步 function RunDecorator(person) { this.person = person; } RunDecorator.prototype.skill = function() { this.person.skill(); console.log('跑步'); }; var person = new Person(); // 装饰一下 var person1 = new MusicDecorator(person); person1 = new RunDecorator(person1); person.skill(); // 数学 person1.skill(); // 数学 音乐 跑步
在JS中，函数为一等对象，所以我们也可以使用更通用的装饰函数
// 装饰器，在当前函数执行前先执行另一个函数 function decoratorBefore(fn, beforeFn) { return function() { var ret = beforeFn.apply(this, arguments); // 在前一个函数中判断，不需要执行当前函数 if (ret !== false) { fn.apply(this, arguments); } }; } function skill() { console.log('数学'); } function skillMusic() { console.log('音乐'); } function skillRun() { console.log('跑步'); } var skillDecorator = decoratorBefore(skill, skillMusic); skillDecorator = decoratorBefore(skillDecorator, skillRun); skillDecorator(); // 跑步 音乐 数学
十三、状态模式
1. 定义
事物内部状态的改变往往会带来事物的行为改变。在处理的时候，将这个处理委托给当前的状态对象即可，该状态对象会负责渲染它自身的行为
2. 核心
区分事物内部的状态，把事物的每种状态都封装成单独的类，跟此种状态有关的行为都被封装在这个类的内部
3. 实现
以一个人的工作状态作为例子，在刚醒、精神、疲倦几个状态中切换着
// 工作状态 function Work(name) { this.name = name; this.currentState = null; // 工作状态，保存为对应状态对象 this.wakeUpState = new WakeUpState(this); // 精神饱满 this.energeticState = new EnergeticState(this); // 疲倦 this.tiredState = new TiredState(this); this.init(); } Work.prototype.init = function() { this.currentState = this.wakeUpState; // 点击事件，用于触发更新状态 document.body.onclick = () => { this.currentState.behaviour(); }; }; // 更新工作状态 Work.prototype.setState = function(state) { this.currentState = state; } // 刚醒 function WakeUpState(work) { this.work = work; } // 刚醒的行为 WakeUpState.prototype.behaviour = function() { console.log(this.work.name, ':', '刚醒呢，睡个懒觉先'); // 只睡了2秒钟懒觉就精神了.. setTimeout(() => { this.work.setState(this.work.energeticState); }, 2 * 1000); } // 精神饱满 function EnergeticState(work) { this.work = work; } EnergeticState.prototype.behaviour = function() { console.log(this.work.name, ':', '超级精神的'); // 才精神1秒钟就发困了 setTimeout(() => { this.work.setState(this.work.tiredState); }, 1000); }; // 疲倦 function TiredState(work) { this.work = work; } TiredState.prototype.behaviour = function() { console.log(this.work.name, ':', '怎么肥事，好困'); // 不知不觉，又变成了刚醒着的状态... 不断循环呀 setTimeout(() => { this.work.setState(this.work.wakeUpState); }, 1000); }; var work = new Work('曹操');
点击一下页面，触发更新状态的操作
4. 优缺点
优点
状态切换的逻辑分布在状态类中，易于维护
缺点
多个状态类，对于性能来说，也是一个缺点，这个缺点可以使用享元模式来做进一步优化
将逻辑分散在状态类中，可能不会很轻易就能看出状态机的变化逻辑
十四、适配器模式
1. 定义
是解决两个软件实体间的接口不兼容的问题，对不兼容的部分进行适配
2. 核心
解决两个已有接口之间不匹配的问题
3. 实现
比如一个简单的数据格式转换的适配器
// 渲染数据，格式限制为数组了 function renderData(data) { data.forEach(function(item) { console.log(item); }); } // 对非数组的进行转换适配 function arrayAdapter(data) { if (typeof data !== 'object') { return []; } if (Object.prototype.toString.call(data) === '[object Array]') { return data; } var temp = []; for (var item in data) { if (data.hasOwnProperty(item)) { temp.push(data[item]); } } return temp; } var data = { 0: 'A', 1: 'B', 2: 'C' }; renderData(arrayAdapter(data)); // A B C
十五、外观模式
1. 定义
为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，定义一个高层接口，这个接口使子系统更加容易使用
2. 核心
可以通过请求外观接口来达到访问子系统，也可以选择越过外观来直接访问子系统
3. 实现
外观模式在JS中，可以认为是一组函数的集合
// 三个处理函数 function start() { console.log('start'); } function doing() { console.log('doing'); } function end() { console.log('end'); } // 外观函数，将一些处理统一起来，方便调用 function execute() { start(); doing(); end(); } // 调用init开始执行 function init() { // 此处直接调用了高层函数，也可以选择越过它直接调用相关的函数 execute(); } init(); // start doing end
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[-_-]眼睛累了吧，注意劳逸结合呀[-_-]
