使用vite静态导入、工厂模式优雅的实现同构数据、不同业务实现的无侵入扩展

多年的java编程经历，使我不自觉的在编写前端代码时，同时将一些面向对象的特性应用到前端代码中去。这样的习惯，个人认为比较适合规模相对大一点的前端工程。本篇文章，是在我编写基于websocket的实时通信业务时，遇到的扩展性的问题。虽然硬编码当然可以解决问题，但是总觉得不够优雅，下面是我对前端代码如何扩展，而又遵循开闭原则的思考过程。

一、 适合场景

我分享的思考方法，适用于同一类数据结构通信，但是需要根据其中不同的数据，前端需要采用不同的处理逻辑。在增加新的处理逻辑时，无需修改原有任何代码，只需增加新的处理逻辑代码。这完好的实现开闭原则 ------ 对修改关闭、对扩展开放。举实例来说：

我需要在产品中，增加即时通信功能，首先需要支持的是聊天，第一版中，需要支持2类数据：

1. 文字
2. 图片

当我们完成功能后，据市场反馈和顾客提出新的要求，需要增加支持新类型，以保持用户对于IM惯有的认知：

4. 表情
5. 文件
6. 外链

ok，后续继续来新的需求：

7. 音频
8. 视频

ok，后续继续来新的需求：

9. ...

ok，物联网、数字孪生场景也来了，要支持：

10. 更新指定的设备数据
11. 弹窗告警
12. 音频告警
13. 收到相关数据后，通知其他系统的设备做出响应
14. ...

可以看到，这就是典型的同一种数据结构，不同的业务数据，需要不同的业务实现的场景。要不断实现支持新增业务，最常用的当然是if... else... 或者 switch ... case ...。 但是，这样的代码都在一个通信处理的函数中处理吗？如果其中的某一项或多项业务逻辑存在变更了，怎么修改？想想都头疼！

二、思考点

如何解决上面场景的持续扩展？终端考虑以下几点

2.1 数据接收和数据逻辑处理必须分离

在上面的IM需求中，一个客户端和服务端通过同一种协议连接（websocket），在客户端数据会统一在一个点接收（比如：websocket的onmessage方法），但是，要想实现不同数据有不同业务的无侵入扩展，数据的逻辑处理，必须分离出去，而且，不同的逻辑处理也必须分离。

2.2 数据逻辑处理机制，必须支持不同处理逻辑的动态导入。

如果满足 2.1 的要求，不同的数据处理逻辑彼此分离，比如处理文字的，和处理图片是2个函数。那么，在扩展增加新的出来逻辑时，原有的数据逻辑处理机制，必须能够自动识别新增的处理逻辑，而不需要去修改原有的代码。

这里提供一种思路，基于常用设计模式-工厂模式、单例模式，以及利用vite的静态导入，就可以实现无侵入扩展和修改。具体如下：

三、思路

3.1 通过 vite 的静态导入，来实现动态不同业务处理逻辑的动态导入。

我们知道：vite对于静态资源的导入处理有多种方式，import.meta.glob 函数支持从文件系统导入多个模块。前端代码则可以利用此函数，来实现将多个文件（每个文件实现一种数据处理逻辑）集中导入到一个数据结构中。在使用时，只需要从这个数据结构中，取出适合的处理逻辑实例。

3.2 通过工厂模式、接口来分离业务处理逻辑

工厂模式，就是集中创建对象。放在当前的需求场景下，就是利用工厂模式来集中创建和取出所有的不同 数据处理逻辑对象

通过接口来分离业务处理逻辑，一方面可以规范主要的数据结构和属性，一方面可以规范处理动作。好处是谁用谁知道。

四、解决实现

本文使用 typescript实现，js实现是一个原理，不再单独列出。

4.1 文件结构

主要实现有4类文件，如下图所示：

1. IHandler.ts 业务处理接口定义
2. HandlerFactory.ts 处理器工厂类
3. handlers/*.ts 不同的业务处理类
4. 调用代码，不在此目录

4.1 定义接口

我们首先，需要定义处理数据的接口。规定，所有的数据业务处理类，必须实现此接口：

export interface IHandler {
  handler(data: string): void;   // 规范处理行为
  cmd(): number;                 // 标识处理行为
}

接口 IHandler，定义的所有数据处理的统一处理函数： hander ，此函数接收一个 string 类型的数据（当然可以是其他你需要的任何类型）。不同的业务处理逻辑，自行实现此函数。

cmd函数，规定返回一个number类型。此函数的目的在于标识不用的实现类。可通过下方代码来理解这一点。

4.2 定义工厂类

工厂类的主要职责，是将不同的业务实现类，根据不同标识，动态导入类中的一个数据结构中，并对外提供接口，来获取不同的业务处理类实例。代码如下：

import { IHandler } from './IHandler';

export default class HandlerFactory {
  // 工厂实例
  private static ins: HandlerFactory;
  // 对象容器
  private handlers = new Map();

  private constructor() {
    //this.initIns();
  }

  // 利用vite的静态导入，动态生成实例，并存入对象容器
  private async initIns() {
    const modules = import.meta.glob('./handlers/*.ts');
    for (const path in modules) {
      const file = await modules[path]();
      const myClass = file.default;
      const ins = new myClass() as IHandler;
      this.handlers.set(ins.cmd(), ins);
    }
  }

  // 获取某个实例
  public getHandler(code: number): IHandler {
    return this.handlers.get(code);
  }

  // 获取工厂实例
  public static getIns(): Promise<HandlerFactory> {
    return new Promise(async (resolve) => {
      if (!this.ins) {
        this.ins = new HandlerFactory();
        await this.ins.initIns();
        resolve(this.ins);
      }
      resolve(HandlerFactory.ins);
    });
  }
}

4.2.1 getIns方法

代码中可以看到，工厂类的使用入口是一个异步的静态方法 getIns，该方法返回工厂类的唯一实例对象。由于initIns是一个异步方法，因此需返回一个Promise对象。此处使用了单例模式。为简化起见，代码中仅处理了正常的情况。

4.2.2 initIns 方法

initIns方法的主要职责，是动态的引入某个目录下（此处是相对路径 : handlers)下的所有ts文件，并将这些ts文件转换为类的实例，存入工厂实例的map中去。

其中，this.handlers.set(ins.cmd(), ins); 此行代码就将该对象实例，以其cmd()的值为key，存入map中，便于通过此key来获取实现类实例。

4.2.3 getHandler 方法

getHandler方法，提供了获取根据不同业务处理类实例标识，获取业务处理类实例对象的功能。

4.3 定义业务实现类

此处，定义2个实例的处理

Handler1 代码：

import { IHandler } from '../IHandler';

export default class Handler1 implements IHandler {
  handler(data: string): void {
    console.log('我是 hander1, 收到参数:', data);
  }
  cmd(): number {
    return 1;
  }
}

Hanlder2 代码

import { IHandler } from '../IHandler';

export default class Handler2 implements IHandler {
  handler(data: string): void {
    console.log('我是 hander2, 收到参数:', data);
  }
  cmd(): number {
    return 2;
  }
}

类 Handler1和Handler2 都实现了 IHandler接口。handler函数根据实际需要来实现不同的业务逻辑，cmd方法，则返回不同的标识。

注意：cmd() 返回的值，必须是唯一的。

4.4 调用代码

调用代码很简单，在某个代码中编写代码如下：

const handlerFactoryInstance = await HandlerFactory.getIns();

function handler(cmd: number, data: string): void {
  handlerFactoryInstance.getHandler(cmd).handler(data);
}


// 测试代码，此处为了说明，直接调用handler方法，手动赋值为 2 
const cmd = 2;
handler(cmd, 'hello world');

代码中可以看到，我们定义了一个handler函数，此函数接收2个参数：cmd和data。当然也可以接收一个data参数，cmd是在data中的一个属性。

首先，我们获取一个工厂类的实例，自定义函数 handler(cmd: number, data: string): void ，就是业务处理函数的统一数据入口，此函数通过调用工厂实例的getHandler方法，来获取指定标识的处理器实例。然后调用实例的handler方法来调用对应的实现逻辑。

下面的测试代码，当手动指定cmd=1时，和 cmd=2时，控制台将分别打印对应的实现信息。

我们扩展新的业务处理逻辑时，只需要在handler目录下，新建实现IHandler接口的文件，并实现对应的业务处理逻辑即可。

至此，我们就实现了同构数据、不同业务实现的无侵入扩展。