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15分鐘帶你了解前端工程師必知的javascript設(shè)計(jì)模式(附詳細(xì)思維導(dǎo)圖和源碼)

時(shí)間:2023-09-11 13:12:01 | 來源:網(wǎng)站運(yùn)營

時(shí)間:2023-09-11 13:12:01 來源:網(wǎng)站運(yùn)營

15分鐘帶你了解前端工程師必知的javascript設(shè)計(jì)模式(附詳細(xì)思維導(dǎo)圖和源碼):

前言

設(shè)計(jì)模式是一個(gè)程序員進(jìn)階高級的必備技巧,也是評判一個(gè)工程師工作經(jīng)驗(yàn)和能力的試金石.設(shè)計(jì)模式是程序員多年工作經(jīng)驗(yàn)的凝練和總結(jié),能更大限度的優(yōu)化代碼以及對已有代碼的合理重構(gòu).作為一名合格的前端工程師,學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模式是對自己工作經(jīng)驗(yàn)的另一種方式的總結(jié)和反思,也是開發(fā)高質(zhì)量,高可維護(hù)性,可擴(kuò)展性代碼的重要手段.

我們所熟知的金典的幾大框架,比如jquery, react, vue內(nèi)部也大量應(yīng)用了設(shè)計(jì)模式, 比如觀察者模式, 代理模式, 單例模式等.所以作為一個(gè)架構(gòu)師,設(shè)計(jì)模式是必須掌握的.

在中高級前端工程師的面試的過程中,面試官也會(huì)適當(dāng)考察求職者對設(shè)計(jì)模式的了解,所以筆者結(jié)合多年的工作經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)探索, 總結(jié)并畫出了針對javascript設(shè)計(jì)模式的思維導(dǎo)圖和實(shí)際案例,接下來就來讓我們一起來探索習(xí)吧.

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正文

我們先來看看總覽.設(shè)計(jì)模式到底可以給我們帶來什么呢?

以上筆者主要總結(jié)了幾點(diǎn)使用設(shè)計(jì)模式能給工程帶來的好處, 如代碼可解耦, 可擴(kuò)展性, 可靠性, 條理性, 可復(fù)用性. 接下來來看看我們javascript的第一個(gè)設(shè)計(jì)模式.

1. 單例模式

1.1 概念解讀

單例模式: 保證一個(gè)類只有一個(gè)實(shí)例, 一般先判斷實(shí)例是否存在,如果存在直接返回, 不存在則先創(chuàng)建再返回,這樣就可以保證一個(gè)類只有一個(gè)實(shí)例對象.

1.2 作用

1.3 注意事項(xiàng)

1.4 實(shí)際案例

單例模式廣泛應(yīng)用于不同程序語言中, 在實(shí)際軟件應(yīng)用中應(yīng)用比較多的比如電腦的任務(wù)管理器,回收站, 網(wǎng)站的計(jì)數(shù)器, 多線程的線程池的設(shè)計(jì)等.

1.5 代碼實(shí)現(xiàn)

(function(){ // 養(yǎng)魚游戲 let fish = null function catchFish() { // 如果魚存在,則直接返回 if(fish) { return fish }else { // 如果魚不存在,則獲取魚再返回 fish = document.querySelector('#cat') return { fish, water: function() { let water = this.fish.getAttribute('weight') this.fish.setAttribute('weight', ++water) } } } } // 每隔3小時(shí)喂一次水 setInterval(() => { catchFish().water() }, 3*60*60*1000)})()

2. 構(gòu)造器模式

概念解讀

構(gòu)造器模式: 用于創(chuàng)建特定類型的對象,以便實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯和功能的可復(fù)用.

作用

注意事項(xiàng)

實(shí)際案例

構(gòu)造器模式我覺得是代碼的格局,也是用來考驗(yàn)程序員對業(yè)務(wù)代碼的理解程度.它往往用于實(shí)現(xiàn)javascript的工具庫,比如lodash等以及javascript框架.

代碼展示

function Tools(){ if(!(this instanceof Tools)){ return new Tools() } this.name = 'js工具庫' // 獲取dom的方法 this.getEl = function(elem) { return document.querySelector(elem) } // 判斷是否是數(shù)組 this.isArray = function(arr) { return Array.isArray(arr) } // 其他通用方法...}

3. 建造者模式

概念解讀

建造者模式: 將一個(gè)復(fù)雜的邏輯或者功能通過有條理的分工來一步步實(shí)現(xiàn).

作用

注意事項(xiàng)

實(shí)際案例

建造者模式其實(shí)在很多領(lǐng)域也有應(yīng)用,筆者之前也寫過很多js插件,大部分都采用了建造者模式, 可以在筆者github地址徐小夕的github學(xué)習(xí)參考. 其他案例如下: jquery的ajax的封裝 jquery插件封裝 * react/vue某一具體組件的設(shè)計(jì)

代碼展示

筆者就拿之前使用建造者模式實(shí)現(xiàn)的一個(gè)案例:Canvas入門實(shí)戰(zhàn)之用javascript面向?qū)ο髮?shí)現(xiàn)一個(gè)圖形驗(yàn)證碼, 那讓我們使用建造者模式實(shí)現(xiàn)一個(gè)非常常見的驗(yàn)證碼插件吧!

// canvas繪制圖形驗(yàn)證碼(function(){ function Gcode(el, option) { this.el = typeof el === 'string' ? document.querySelector(el) : el; this.option = option; this.init(); } Gcode.prototype = { constructor: Gcode, init: function() { if(this.el.getContext) { isSupportCanvas = true; var ctx = this.el.getContext('2d'), // 設(shè)置畫布寬高 cw = this.el.width = this.option.width || 200, ch = this.el.height = this.option.height || 40, textLen = this.option.textLen || 4, lineNum = this.option.lineNum || 4; var text = this.randomText(textLen); this.onClick(ctx, textLen, lineNum, cw, ch); this.drawLine(ctx, lineNum, cw, ch); this.drawText(ctx, text, ch); } }, onClick: function(ctx, textLen, lineNum, cw, ch) { var _ = this; this.el.addEventListener('click', function(){ text = _.randomText(textLen); _.drawLine(ctx, lineNum, cw, ch); _.drawText(ctx, text, ch); }, false) }, // 畫干擾線 drawLine: function(ctx, lineNum, maxW, maxH) { ctx.clearRect(0, 0, maxW, maxH); for(var i=0; i < lineNum; i++) { var dx1 = Math.random()* maxW, dy1 = Math.random()* maxH, dx2 = Math.random()* maxW, dy2 = Math.random()* maxH; ctx.strokeStyle = 'rgb(' + 255*Math.random() + ',' + 255*Math.random() + ',' + 255*Math.random() + ')'; ctx.beginPath(); ctx.moveTo(dx1, dy1); ctx.lineTo(dx2, dy2); ctx.stroke(); } }, // 畫文字 drawText: function(ctx, text, maxH) { var len = text.length; for(var i=0; i < len; i++) { var dx = 30 * Math.random() + 30* i, dy = Math.random()* 5 + maxH/2; ctx.fillStyle = 'rgb(' + 255*Math.random() + ',' + 255*Math.random() + ',' + 255*Math.random() + ')'; ctx.font = '30px Helvetica'; ctx.textBaseline = 'middle'; ctx.fillText(text[i], dx, dy); } }, // 生成指定個(gè)數(shù)的隨機(jī)文字 randomText: function(len) { var source = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z']; var result = []; var sourceLen = source.length; for(var i=0; i< len; i++) { var text = this.generateUniqueText(source, result, sourceLen); result.push(text) } return result.join('') }, // 生成唯一文字 generateUniqueText: function(source, hasList, limit) { var text = source[Math.floor(Math.random()*limit)]; if(hasList.indexOf(text) > -1) { return this.generateUniqueText(source, hasList, limit) }else { return text } } } new Gcode('#canvas_code', { lineNum: 6 })})();// 調(diào)用new Gcode('#canvas_code', { lineNum: 6})

4. 代理模式

概念解讀

代理模式: 一個(gè)對象通過某種代理方式來控制對另一個(gè)對象的訪問.

作用

注意事項(xiàng)

使用代理會(huì)增加代碼的復(fù)雜度,所以應(yīng)該有選擇的使用代理.

實(shí)際案例

我們可以使用代理模式實(shí)現(xiàn)如下功能: 通過緩存代理來優(yōu)化計(jì)算性能 圖片占位符/骨架屏/預(yù)加載等 * 合并請求/資源

代碼展示

接下來我們通過實(shí)現(xiàn)一個(gè)計(jì)算緩存器來說說代理模式的應(yīng)用.

// 緩存代理function sum(a, b){ return a + b}let proxySum = (function(){ let cache = {} return function(){ let args = Array.prototype.join.call(arguments, ','); if(args in cache){ return cache[args]; } cache[args] = sum.apply(this, arguments) return cache[args] }})()

5. 外觀模式

概念解讀

外觀模式(facade): 為子系統(tǒng)中的一組接口提供一個(gè)一致的表現(xiàn),使得子系統(tǒng)更容易使用而不需要關(guān)注內(nèi)部復(fù)雜而繁瑣的細(xì)節(jié).

作用

注意事項(xiàng)

當(dāng)外觀模式被開發(fā)者連續(xù)調(diào)用時(shí)會(huì)造成一定的性能損耗,這是由于每次調(diào)用都會(huì)進(jìn)行可用性檢測

實(shí)際案例

我們可以使用外觀模式來設(shè)計(jì)兼容不同瀏覽器的事件綁定的方法以及其他需要統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)接口的方法或者抽象類.

代碼展示

接下來我們通過實(shí)現(xiàn)一個(gè)兼容不同瀏覽器的事件監(jiān)聽函數(shù)來讓大家理解外觀模式如何使用.

function on(type, fn){ // 對于支持dom2級事件處理程序 if(document.addEventListener){ dom.addEventListener(type,fn,false); }else if(dom.attachEvent){ // 對于IE9一下的ie瀏覽器 dom.attachEvent('on'+type,fn); }else { dom['on'+ type] = fn; }}

6. 觀察者模式

概念解讀

觀察者模式: 定義了一種一對多的關(guān)系, 所有觀察對象同時(shí)監(jiān)聽某一主題對象,當(dāng)主題對象狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)就會(huì)通知所有觀察者對象,使得他們能夠自動(dòng)更新自己.

作用

注意事項(xiàng)

觀察者模式一般都要注意要先監(jiān)聽, 再觸發(fā)(特殊情況也可以先發(fā)布,后訂閱,比如QQ的離線模式)

實(shí)際案例

觀察者模式是非常經(jīng)典的設(shè)計(jì)模式,主要應(yīng)用如下: 系統(tǒng)消息通知 網(wǎng)站日志記錄 內(nèi)容訂閱功能 javascript事件機(jī)制 * react/vue等的觀察者

代碼展示

接下來我們我們使用原生javascript實(shí)現(xiàn)一個(gè)觀察者模式:

class Subject { constructor() { this.subs = {} } addSub(key, fn) { const subArr = this.subs[key] if (!subArr) { this.subs[key] = [] } this.subs[key].push(fn) } trigger(key, message) { const subArr = this.subs[key] if (!subArr || subArr.length === 0) { return false } for(let i = 0, len = subArr.length; i < len; i++) { const fn = subArr[i] fn(message) } } unSub(key, fn) { const subArr = this.subs[key] if (!subArr) { return false } if (!fn) { this.subs[key] = [] } else { for (let i = 0, len = subArr.length; i < len; i++) { const _fn = subArr[i] if (_fn === fn) { subArr.splice(i, 1) } } } }}// 測試// 訂閱let subA = new Subject()let A = (message) => { console.log('訂閱者收到信息: ' + message)}subA.addSub('A', A)// 發(fā)布subA.trigger('A', '我是徐小夕') // A收到信息: --> 我是徐小夕

7. 策略模式

概念解讀

策略模式: 策略模式將不同算法進(jìn)行合理的分類和單獨(dú)封裝,讓不同算法之間可以互相替換而不會(huì)影響到算法的使用者.

作用

實(shí)際案例

代碼展示

接下來我們實(shí)現(xiàn)一個(gè)根據(jù)不同類型實(shí)現(xiàn)求和算法的模式來帶大家理解策略模式.

const obj = { A: (num) => num * 4, B: (num) => num * 6, C: (num) => num * 8}const getSum =function(type, num) { return obj[type](num)}

8. 迭代器模式

概念解讀

迭代器模式: 提供一種方法順序訪問一個(gè)聚合對象中的各個(gè)元素,使用者并不需要關(guān)心該方法的內(nèi)部表示.

作用

實(shí)際案例

迭代器模式模式最常見的案例就是數(shù)組的遍歷方法如forEach, map, reduce.

代碼展示

接下來筆者使用自己封裝的一個(gè)遍歷函數(shù)來讓大家更加理解迭代器模式的使用,該方法不僅可以遍歷數(shù)組和字符串,還能遍歷對象.lodash里的_.forEach(collection, [iteratee=_.identity])方法也是采用策略模式的典型應(yīng)用.

function _each(el, fn = (v, k, el) => {}) { // 判斷數(shù)據(jù)類型 function checkType(target){ return Object.prototype.toString.call(target).slice(8,-1) } // 數(shù)組或者字符串 if(['Array', 'String'].indexOf(checkType(el)) > -1) { for(let i=0, len = el.length; i< len; i++) { fn(el[i], i, el) } }else if(checkType(el) === 'Object') { for(let key in el) { fn(el[key], key, el) } }}

最后

如果想了解本文完整的思維導(dǎo)圖, 更多H5游戲, webpack,nodegulp,css3,javascript,nodeJS,canvas數(shù)據(jù)可視化等前端知識和實(shí)戰(zhàn),歡迎在《趣談前端》專欄學(xué)習(xí)討論,共同探索前端的邊界。

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關(guān)鍵詞:詳細(xì),模式,設(shè)計(jì),思維,工程師

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