前端常用设计模式

什么是设计模式？

设计模式（Design pattern）是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结，设计模式并不是一种固定的公式，而是一种思想，是一种解决问题的思路；使用设计模式是为了可重用代码，让代码更容易被他人理解，保证代码可维护性。

设计模式不区分编程语言，设计模式是解决通用问题和提效的解决方案；通常在我们解决问题的时候，很多时候不是只有一种方式，我们通常有多种方式来解决；但是肯定会有一种通用且高效的解决方案，这种解决方案在软件开发中我们称它为设计模式；

项目中合理的运用设计模式可以完美的解决很多问题，每种模式在现实中都有相应的场景及其原理来与之对应，每一个模式描述了一个在我们周围不断重复发生的问题，以及该问题的核心解决方案，这也是它能被广泛应用的原因。

什么是设计原则？

设计原则是基于设计模式产生的一套方法论；通常在做很多事情的时候，都会有一定的规范制约；在软件开发的过程中，我们可以将设计原则视为一种约定俗成的开发规范，但不是必须要遵循的；

• 单一职责原则（Single Responsibility Principle）
• 开闭原则（Open Closed Principle）
• 里氏替换原则（Liskov Substitution Principle）
• 迪米特法则（Law of Demeter）
• 接口隔离原则（Interface Segregation Principle）
• 依赖倒置原则（Dependence Inversion Principle）

6 个原则的首字母（里氏替换原则和迪米特法则的首字母重复，只取一个）联合起来就是：SOLID（稳定的），其代表的含义也就是把这 6 个原则结合使用的好处：建立稳定、灵活、健壮的设计；

设计原则

• 单一职责原则（Single Responsibility Principle）

一个类只做一件事；一个类应该只有一个引起它修改的原因，应该只有一个职责。每一个职责都是变化的一个轴线，如果一个类有一个以上的职责，这些职责就耦合在了一起。导致脆弱的设计。例如：要实现逻辑和界面的分离

• 开闭原则（Open Closed Principle）

一个软件实体如类，模块和函数应该对扩展开放，对修改封闭，即在程序需要进行拓展的时候，不能去修改原有的代码。

• 里氏替换原则（Liskov Substitution Principle）

不要破坏继承体系；程序中的子类应该可以替换父类出现的任何地方并保持预期不变。所以子类尽量不要改变父类方法的预期行为。

• 迪米特法则（Law of Demeter）

降低耦合度，一个类或对象应该对其它对象保持最少的了解。只与直接的朋友(耦合)通信，不与朋友的朋友通信。

• 接口隔离原则（Interface Segregation Principle）

设计接口的时候要精简单一；当类A 只需要接口 B 中的部分方法时，因为实现接口需要实现其所有的方法，于是就造成了类 A 多出了部分不需要的代码。这时应该将 B 接口拆分，将类A需要和不需要的方法隔离开来。

• 依赖倒置原则（Dependence Inversion Principle）

细节应该依赖于抽象 ，抽象不依赖于细节；把抽象层放在程序设计的最高层，并保持稳定，程序的细节变化由低层的实现层来完成。（例如实现一个组件基类，存放组件的id、apperance等信息，具体的组件类继承基类，实现具体的UI及功能 ）

为什么要使用设计模式？

1. 设计模式是前人根据经验总结出来的，使用设计模式，就相当于是站在了前人的肩膀上。
2. 设计模式使程序易读。熟悉设计模式的人应该能够很容易读懂运用设计模式编写的程序。
3. 设计模式能使编写的程序具有良好的可扩展性，满足系统设计的开闭原则。
4. 设计模式能降低系统中类与类（或者function与function）之间的耦合度。
5. 设计模式能提高代码的重用度。
6. 设计模式能为常见的一些问题提供现成的解决方案。
7. 设计模式增加了重用代码的方式。比如装饰器模式，在不使用继承的前提下重用系统中已存在的代码。

设计模式分类

• 5种创建型
• 7种结构型
• 11种行为型

• 创建型：抽工单建原型

抽象工厂、工厂、单例、建造者、原型

• 结构型：桥代理装饰适配器，享元组合成门面

桥接、代理、装饰器、适配器、享元、组合、门面（外观）

• 行为型：观察模板迭代的状态，命令中介解释职责链，访问策略备忘录

观察者、模板、迭代、状态、命令、中介者、解释器、职责链、访问者、策略、备忘录

日常工作常用的设计模式

**　　发布-订阅模式（观察者模式）:**

**　　定义：**

发布---订阅模式又叫观察者模式，它定义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；发布订阅模式有发布订阅调度中心（中间商），观察者模式没有！

**　　应用场景：**

DOM元素节点事件实时触发方法
　　vue的响应式原理

**　　大白话解释（生活中的场景）：**
**　　假设你在淘宝上看上了某件商品，临近双11，但是价格有点高；于是你订阅了某种类型某种规格的商品降价通知，到双11降价的时候会系统推送相关消息给对应的用户；这时发布-订阅模式就产生了；用户是订阅者，淘宝是调度中心，商家是发布者；商家降价之后，会通过发布中心推送相关的消息给指定的订阅者；**

 1 // 定义一个发布者对象
 2 var pub = {
 3     // 缓存列表，存放订阅者回调函数
 4     list: {},
 5     subscribe: function (key, fn) {
 6         // 如果没有该消息的缓存列表，就创建一个空数组
 7         if (!this.list[key]) {
 8             this.list[key] = [];
 9         }
10         // 将回调函数推入该消息的缓存列表
11         this.list[key].push(fn);
12     },
13 
14     // 取消订阅方法
15     unsubscribe: function (key, fn) {
16         // 如果有该消息的缓存列表
17         if (this.list[key]) {
18             // 遍历缓存列表
19             for (var i = this.list[key].length - 1; i >= 0; i--) {
20                 // 如果存在该回调函数，就从缓存列表中删除
21                 if (this.list[key][i] === fn) {
22                     this.list[key].splice(i, 1);
23                 }
24             }
25         }
26     },
27     // 发布方法
28     publish: function () {
29         // 获取消息类型
30         var key = Array.prototype.shift.call(arguments);
31         // 获取该消息的缓存列表
32         var fns = this.list[key];
33         // 如果没有订阅消息，就返回
34         if (!fns || fns.length === 0) {
35             return;
36         }
37         // 遍历缓存列表，执行回调函数
38         for (var i = 0; i < fns.length; i++) {
39             fns[i].apply(this, arguments);
40         }
41     }
42 }
43 
44 // 定义一个订阅者对象A
45 var subA = function (name) {
46     console.log('A收到了消息:' + name);
47 }
48 
49 // 定义一个订阅者对象B
50 var subB = function (name) {
51     console.log('B收到了消息:' + name);
52 }
53 
54 // A订阅了test消息
55 pub.subscribe('test', subA);
56 // B订阅了test消息
57 pub.subscribe('test', subB);
58 // 发布了test消息，传递了参数'hello'
59 pub.publish('test', 'hello');
60 // A取消订阅了test消息
61 pub.unsubscribe('test', subA);
62 // 发布了test消息，传递了参数'world'
63 pub.publish('test', 'world');
64 
65 // 输出：
66 // A收到了消息: hello
67 // B收到了消息: hello
68 // A取消订阅了test消息

**　　代理模式:**
**　　 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！
**　　应用场景：**

Proxy代理对象；
　　　 图片预加载，占位loading图片就是代理；

**　　大白话解释（生活中的场景）：**
**　　明星往往拥有很多粉丝，也会接收到很多粉丝送的礼物；但是这些礼物一般都是通过 粉丝 -> 经纪人 -> 明星 这个流程才到达明星的手里；这里的经纪人就是明星的代理对象，有些无用或者恶作剧之类的礼物，可以直接在代理对象（经纪人）这一层直接拦截或者过滤掉；**

 1 var fans = {
 2     flower() {
 3         agent.reception('花');
 4     }
 5 }
 6 
 7 var agent = {
 8     reception: function (gift) {
 9         console.log('粉丝送的:' + gift); // 粉丝送的：花
10         if (gift !== '花') {
11             star.reception('花');
12         }
13     }
14 }
15 
16 var star = {
17     reception: function (gift) {
18         console.log('收到粉丝的：' + gift);
19     }
20 }
21 
22 fans.flower();

**　　策略模式:**
**　　定义：**
　　　　定义一系列算法，并将这些算法各自封装成策略类（方法），然后将不变的部分和变化的部分分离开来，并且这些算法可以相互替换
**　　应用场景：**
　　　　主要用来消除或减少逻辑分支判断，避免冗长的if-else或switch分支判断

**　　大白话解释（生活中的场景）：**
****　　政府事务办理中心，是近几年来提升居民、市民办事的一项策略调整；在政务中心没出现之前，市民办事都需要去对应的政府机关窗口分流办理相应手续；政务大厅的出现将公安、财务、劳动、税务、供电等多个部门事务办理手续集中到政务中心来办理，这样提高了各级机关单位的办事效率，减少了维护办事人群的秩序，也提升了市民的用户体验；市民只需要记住办理政务相关手续去政务大厅即可；****

 1 /** 策略模式改造前 */
 2     function calculateBonus(level,salary){
 3         if(level === 'S'){
 4             return salary*4;
 5         }
 6         
 7         if(level === 'A'){
 8             return salary*3
 9         }
10 
11         if(level === 'B'){
12             return salary*2
13         }
14     }
15 
16     console.log(calculateBonus("S",14000));  //56000
17     console.log(calculateBonus("A",10000)); //30000
18     console.log(calculateBonus("B",5000));  //10000

 1 /** 策略模式改造后*/
 2     var strategies  = {
 3         "S":function(salary){
 4             return salary*4
 5         },
 6         "A":function(salary){
 7             return salary*3;
 8         },
 9         "B":function(salary){
10             return salary*2
11         }
12     }
13 
14     var calculateBonus =function(level,salary){
15         return strategies[level](salary);
16     } 
17     console.log(calculateBonus("S",14000));  //56000
18     console.log(calculateBonus("A",10000));  //30000
19     console.log(calculateBonus("B",5000));   //10000

**　　单例模式**
**　　 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。
**　　应用场景：**

弹窗组件;
　　　 加载某个script资源或者只能存在一个全局变量;
　　　 React状态管理工具Redux
**　　大白话解释（生活中的场景）：**
**　　假设甲去当地派出所办理身份证相关手续，这时公安机关会对甲的身份进行验证查询，如果甲已经有过身份登记信息，就直接办理挂失补办手续；否则走新增户籍人手续；一个合法公民不可能同时存在两张合法身份证件；**

 1 let Singleton = function (name) {
 2     this.name = name;
 3     this.instance = null;
 4 }
 5 
 6 Singleton.prototype.getName = function () {
 7     console.log(this.name);
 8 }
 9  
10 Singleton.getInstance = function (name) { 
11     if (this.instance) {
12         return this.instance;
13     }
14     return this.instance = new Singleton(name);
15 }
16 
17 let Winner = Singleton.getInstance('Winner');
18 let Looser = Singleton.getInstance('Looser');
19 
20 console.log(Winner === Looser); // true
21 console.log(Winner.getName()); // 'Winner'
22 console.log(Looser.getName()); //  'Winner'

**　　总结**

1. 在日常开发中，应该尽可能的遵守设计原则和合理选用设计模式；
2. 合理使用设计模式便于我们写出可维护性高、拓展性强的代码；
3. 设计模式一共分为三大类，分别是 ：5种创建型、7种结构型、11种行为型；
4. 设计模式不区分编程语言，设计模式是解决通用问题和提效的解决方案；
5. 编程的目的是解决现实问题，同样每一种设计模式的原理都能在现实社会中找到对应的场景，这也是它能被广泛应用的根本原因；