JS前端中的设计模式和使用场景示例详解

引言

相信大家在日常学习和工作中都多多少少听说/了解/使用过 设计模式，我们都知道，使用恰当的设计模式可以优化我们的代码，那你是否知道对于前端开发哪些 设计模式 是日常工作经常用到或者必须掌握的呢？本文我将带大家一起学习下前端常见的设计模式以及它们的 使用场景!!!

本文主讲：

• 策略模式
• 代理模式

适合人群：

• 前端人员
• 设计模式小白/想知道如何在项目中使用设计模式

策略模式

策略模式的定义是：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。从定义不难看出，策略模式是用来解决那些一个功能有多种方案、根据不同条件输出不同结果且条件很多的场景，而这些场景在我们工作中也经常遇到，接下来我将用几个例子来展示策略模式在哪里用以及如何用。

1.绩效考核

假如我们有这么一个需求，需要根据员工的绩效考核给员工发放年终奖（分为A/B/C/D四个等级 分别对应基础奖金的1/2/3/4倍），我们很容易就写出这样的代码

//level 评级 basicBonus 基础奖金
const computeBonus(level, basicBonus) = () => {
	if(level === 'A') {
        return basicBonus * 1;
    } else if(level === 'B') {
        return basicBonus * 2;
    } else if(level === 'C') {
        return basicBonus * 3;
    } else if(level === 'D') {
        return basicBonus * 4;
    }
}
computeBonus('A', 1000);//1000

我们发现，以上的代码可以轻松实现我们的需求，但是这些代码存在什么问题呢？

• computedBonus方法十分臃肿，包含太多if-else
• 拓展性差，后续如果想要更改评级或者规则都需要进入该函数内部调整。
• 复用性差。

那策略模式是怎么解决这些问题的呢？我们都知道，设计模式的核心之一就是将可变的和不可变的部分抽离分装，那我们根据这个原则来修改我们的代码，其中可变的就是如何使用这些算法（多少个评级），不变的是算法的内容（评级对应的奖金），下面就是改变后的代码

//定义策略类
const strategies = {
    'A': function(basicBonus) {
        return basicBonus * 1;
    },
    'B': function(basicBonus) {
        return basicBonus * 2;
    },
    'C': function(basicBonus) {
        return basicBonus * 3;
    },
    'D': function(basicBonus) {
        return basicBonus * 4;
    },
}
//使用策略类
const computeBonus = (level, basicBonus) {
    return strategies[level](basicBonus);
}
computeBouns('A', 1000);//1000

从上面可以看出，我们将每种情况都单独弄成一个策略，然后根据传入评级和奖金计算年终奖，这样我们的computeBonus方法代码量大大减少，也不用冗杂的if-else分支，同时，如果我们想要改变规则，只需要在strategies中添加对应的策略，增加了代码的健壮性

2.表单验证

我们日常的工作中，不可避免地需要做表单相关的业务，毕竟这是前端最初始的职能之一。而表单绕不开表单验证，那接下来我将带大家看看策略模式在表单中如何使用。

需求: 假设我们有一个登录业务，提交表单前需要做验证，验证规则如下：1.用户名称不能为空，2.密码不能少于6位，3.手机格式要正确。

我们很容易写出以下代码

const verifyForm = (formData) => {
    if(formData.userName == '') {
        console.log('用户名不能为空');
        return false
    };
    if(formData.password.length < 6) {
        console.log('密码长度不能小于6位');
        return false;
    }
    if(( !/(^1[3|5|8][0-9]{9}$)/.test(formData.phone)) {
       console.log('手机格式错误');
    	return false
       }
}

显然，这样也可以完成表单校验的功能，但是这样写同样存在着上面说的问题，接下来，我们看下用策略模式如何改写

//编写策略对象
const strategies = {
	isEmpty: function(value, error) {
        if(value === '' {
           return error;
           })
    },
    minLength: function(value, len, error) {
        if(value.length < len {
           return error;
           })
    },
    isPhone: function(value, error) {
        if ( !/(^1[3|5|8][0-9]{9}$)/.test( value ) ){ 
 			return errorMsg; 
 			}
    };
}
//接下来我们编写实现类 用于生成对应的策略实例
class Validator {
    controustor(cache) {
        this.cache = cache || []; //保存校验规则
    };
    add(dom, rule, error) {
        const arr = rule.splt(':');//分离参数
        this.cache.push(function(){ // 把校验的步骤用空函数包装起来，并且放入 cache 
 		const strategy = arr.shift(); // 用户挑选的 strategy 
 		arr.unshift( dom.value ); // 把 input 的 value 添加进参数列表
 		arr.push( errorMsg ); // 把 error 添加进参数列表
 		return strategies[ strategy ].apply( dom, ary ); 
 	});
    };
    start() {
        for ( let i = 0, validatorFunc; validatorFunc = this.cache[ i++ ]; ){ 
 			var msg = validatorFunc(); // 开始校验，并取得校验后的返回信息
 				if ( msg ){ // 如果有确切的返回值，说明校验没有通过
 							return msg; 
 							} 
 				}
    }
}
//编写完策略对象和实例类后我们就可以看看如何使用了
const validataFunc = function(){ 
 let validator = new Validator(); // 创建一个 validator 对象
 /***************添加一些校验规则****************/ 
 validator.add( registerForm.userName, 'isNonEmpty', '用户名不能为空' ); 
 validator.add( registerForm.password, 'minLength:6', '密码长度不能少于 6 位' ); 
 validator.add( registerForm.phoneNumber, 'isMobile', '手机号码格式不正确' ); 
 var errorMsg = validator.start(); // 获得校验结果
 return errorMsg; // 返回校验结果
} 
 var registerForm = document.getElementById( 'registerForm' ); 
 registerForm.onsubmit = function(){ 
 var errorMsg = validataFunc(); // 如果 errorMsg 有确切的返回值，说明未通过校验
 if ( errorMsg ){ 
 alert ( errorMsg ); 
 return false; // 阻止表单提交
 } 
}; 

这样，我们就用策略模式将需求改好了，之后如果我们的校验规则改变了，修改起来也是很方便的，比如：

validator.add( registerForm.userName, 'isNonEmpty', '用户名不能为空' ); // 改成：

validator.add( registerForm.userName, 'minLength:10', '用户名长度不能小于 10 位' );

而且，我们也可以给文本框添加多个校验规则，只需要修改下策略对象以及策略方法即可！大大地增强了代码地健壮性。

策略模式的优缺点：

优点：

• 避免多重条件选择语句（if-else）
• 具有可拓展性，可独立抽离封装，避免重复复制粘贴

缺点：

• 增加很多策略类或者策略对象，但是这其实不算什么大缺点
• 比起直接编写业务代码需要思考策略对象以及其他细节

代理模式

代理模式是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。代理模式应该是我们日常用到比较多的设计模式了（我们日常工作中不知不觉就会用到代理模式，可能你没发现而已）。

代理模式分为保护代理（用于控制不同权限的对象对目标对象的访问）和虚拟代理（把开销很大的对象或者操作延迟到真正需要的时候再去创建 类比引入时动态引入）两种，但是前端基本不用到保护代理，或者说很难实现保护代理，所以大部分情况下我们用的都是虚拟代理，接下来我主要也是讲虚拟代理！

举个例子，加入A想要给C送情书，但是A没有直接把情书交给C，而是让B代为传送情书，那么B就是代理，他的职责就是替A做事，这个就是最简单的代理模式，接下来我们还是老样子，边写需求边讲解

1.图片懒加载：

相信大家对于图片懒加载都不陌生吧，他可以在我们加载出目标图片前预加载占位图片，避免空白区域影响体验，那我们很容易就能写出下面的代码

const lazyImage = (function() {
    let imgNode = document.createElement('img');
    document.body.appendChild(imgNode);
    let image = new Image;
    image.onload = function() {
        imgNode.src = image.src;//在这里设置图片的真正路由
    }；
    return {
        setSrc: function(src) {
            imgNode.src = '....'//预加载本地图片;
            image.src = src
        }
    }
})()
lazyImage.setSrc('https://olddog.jpg');//加载真正的图片

我们看上面的代码，也可以完成预加载的功能，但是这样的代码存在着什么样的问题呢

• 违反了单一职责原则，而且耦合度太高，如果后期我们不需要懒加载了，或者需要根据判断条件判断是否懒加载，就不得不去动lazyImage的代码

接下来，我们就用代理模式来改写一下这个例子

const lazyImage = (function() {
    let imageNode = document.createElement('img');
    document.body.appendChild(imageNode);
    return {
        setSrc: function(src) {
            imageNode.src = src;//设置目标src
        }
    }
})()
//代理函数
const proxyImage = (function() {
    let image = new Image;
    image.onload = function() {
        myImage.setSrc(this.src);
    }
    return {
        setSrc: function(src) {
            myImage.setSrc('....')//预加载本地图片
            img.src = src
        }
    }
})()
proxyImage.setSrc('https://olddog.jpg');//使用代理加载

我们观察用代理模式写的代码，发现我们将预加载的逻辑转移到了代理函数中，这样有啥好处呢

• 如果后期不需要预加载了，只需要取消代理，即将proxyImage.setSrc(...)改成lazyImage.setSrc(...)
• 代理函数的使用方式和原函数一模一样，使用者不需要知道代理的实现细节也能使用

不知道大家有没有发现，代理函数和原函数有一部分相似的逻辑和操作，只是代理函数的功能更多，这其实也是代理模式的特征之一，代理函数在保证实现原函数的基本功能的前提下实现更多功能，这样即使使用者不清楚逻辑也能直接使用，而且后期改动成本很低，只需要改回原函数的使用即可!!

2.缓存代理

设想一下，如果现在要你写一个简单的求积函数，你会怎么写

const mult = function() {
	let result = 1;
    for(let i = 0, len = arguments.length; i < len; i++) {
        result *= arguments[i];
    }
    return result
}
mult(1, 2, 3);//6

我们来看一下上面的代码有啥缺点，上面的代码虽然实现了求积，但是如果我们mult(1,2,3)之后再去mult(1,2,3),那么系统还是会再计算一遍，这样无疑是性能浪费，那么我们就能用代理模式来改写：

const proxyMult = (function() {
	let cache = {};//缓存计算结果
	return function() {
		const args = Array.prototype.join.call( arguments, ',');
        if(args in cache) {
            return cache[args]
        }
        return cache[args] = mult.apply(this.arguments)
	}
})();
proxyMult(1,2,3);//6
proxyMult(1, 2, 3);//输出6 但是不会重新计算

可以看到，我们用代理模式改写后避免了重复运算的浪费，这只是一种情景，还有其他相似情景，比如我们分页请求数据，可以使用相似的思路，避免对同页的数据重复请求，这在工作中非常有用！！

总结

我们日常工作中还有很多地方用到代理，比如代理合并请求（间断性合并而不是全部合并，减少服务器压力）、惰性加载或创建申请资源等等，而什么时候使用代理其实不需要提前花很多精力去思考，当我们写着写着发现可以抽离使用代理模式的时候再去使用也不迟。由于文章篇幅有限，本文就先讲解策略模式和代理模式，后续将继续更新其他实用的设计模式，喜欢的小伙伴可以点个赞和关注一下，有啥问题可以评论区一起学习交流！

前端设计模式之发布-订阅模式

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