前言
什么是设计模式?
设计模式是软件设计中常见问题的解决方案,这些模式很容易重复使用并且富有表现力。
在软件工程中,设计模式(design pattern)是对软件设计中普遍存在(反复出现)的各种问题,所提出的解决方案。它并不直接用来完成代码的编写,而是描述在各种不同情况下,要怎么解决问题的一种方案。面向对象设计模式通常以类别或对象来描述其中的关系和相互作用,但不涉及用来完成应用程序的特定类别或对象。—— 维基百科
有三种模式:创建型模式,结构型模式、行为型模式。
- 创建型模式:解决与创建对象相关的问题。
- 结构型模式:处理实体之间的关系,以及它们如何共同组成一个更大的结构。
- 行为型模式:处理对象如何相互通信和交互。
创建型设计模式
创建设计模式将创建对象,而不是直接实例化对象。
在软件工程中,创建型模式是处理对象创建的设计模式,试图根据实际情况使用合适的方式创建对象,因为基本的对象创建方式可能会导致设计上的问题,或增加设计的复杂度。创建型模式的关注点是如何创建对象,其核心思想是要把对象的创建和使用相分离。—— 维基百科
- 工厂模式
- 抽象工厂
- 构建器模式
- 原型模式
- 单例模式
1. 工厂模式
工厂模式定义了一个用于创建单个对象的接口,并让子类决定要实例化类。
工厂方法模式(英语:Factory method pattern)是一种实现了“工厂”概念的面向对象设计模式。就像其他创建型模式一样,它也是处理在不指定对象具体类型的情况下创建对象的问题。工厂方法模式的实质是“定义一个创建对象的接口,但让实现这个接口的类来决定实例化哪个类。—— 维基百科
实例
以一个点为例,有一个 Point 类,必须创建一个笛卡尔点和一个极点。将定义一个 Point
工厂来完成这项工作。
CoordinateSystem = { CARTESIAN:0, POLAR:1 }; class Point { constructor(x, y) { this.x = x; this.y = y; } static get factory() { return new PointFactory(); } }
现在将创建 Point
工厂,现在将使用工厂:
class Point { constructor(x, y) { this.x = x; this.y = y; } static get factory() { return new PointFactory(); } } class PointFactory { static newCartesianPoint(x, y) { return new Point(x, y); } static newPolarPoint(rho, theta) { return new Point(rho * Math.cos(theta), rho * Math.sin(theta)); } } const point = PointFactory.newPolarPoint(5, Math.PI / 2); const point2 = PointFactory.newCartesianPoint(5, 6); console.log(point); console.log(point2);
2. 抽象工厂
抽象工厂创建公共对象的族或组,而不指定它们的具体类。
抽象工厂模式提供了一种方式,可以将一组具有同一主题的单独的工厂封装起来。—— 维基百科
实例
将使用饮料和饮料制造机的示例。
class Drink { consume() {} } class Tea extends Drink { consume() { console.log("This is tea"); } } class Coffee extends Drink { consume() { console.log("This is coffee"); } } class DrinkFactory { prepare(amount) {} } class TeaFactory extends DrinkFactory { makeTea() { console.log("Tea Created"); return new Tea(); } } class CoffeeFactory extends DrinkFactory { makeCoffee() { console.log("Coffee Created"); return new Coffee(); } } const teaDrinkFactory = new TeaFactory(); const tea = teaDrinkFactory.makeTea(); tea.consume(); const coffeeDrinkFactory = new CoffeeFactory(); const coffee = coffeeDrinkFactory.makeCoffee(); coffee.consume();
3. 构建器模式
构建器模式从简单对象构造复杂对象。
又名:建造模式,是一种对象构建模式。它可以将复杂对象的建造过程抽象出来(抽象类别),使这个抽象过程的不同实现方法可以构造出不同表现(属性)的对象。—— 维基百科
实例
将使用存储 Person
信息的 person
类的 ab
示例。
class Person { constructor() { this.streetAddress = this.postcode = this.city = ""; this.companyName = this.position = ""; this.annualIncome = 0; } toString() { return `个人生活在 ${this.streetAddress},${this.city},${this.postcode} ,工作在 ${this.companyName} 作为一名 ${this.position} 收入 ${this.annualIncome}`; } }
现在将创建 Person Builder
、Person Job Builder
和 Person Address Builder
。
class PersonBuilder { constructor(person = new Person()) { this.person = person; } get lives() { return new PersonAddressBuilder(this.person); } get works() { return new PersonJobBuilder(this.person); } build() { return this.person; } } class PersonJobBuilder extends PersonBuilder { constructor(person) { super(person); } at(companyName) { this.person.companyName = companyName; return this; } asA(position) { this.person.position = position; return this; } earning(annualIncome) { this.person.annualIncome = annualIncome; return this; } } class PersonAddressBuilder extends PersonBuilder { constructor(person) { super(person); } at(streetAddress) { this.person.streetAddress = streetAddress; return this; } withPostcode(postcode) { this.person.postcode = postcode; return this; } in(city) { this.person.city = city; return this; } }
现在将使用上面定义的构建器:
const personBuilder = new PersonBuilder(); const person = personBuilder.lives .at("高新南九道") .in("深圳") .withPostcode("518029") .works.at("字节跳动") .asA("工程师") .earning(10000) .build(); console.log(person.toString()); // 个人生活在 高新南九道,深圳,518029 ,工作在 字节跳动 作为一名 工程师 收入 10000
4. 原型模式
原型模式从现有对象创建新对象。
其特点在于通过“复制”一个已经存在的实例来返回新的实例,而不是新建实例。被复制的实例就是我们所称的“原型”,这个原型是可定制的。—— 维基百科
实例
使用汽车的例子:
class Car { constructor(name, model) { this.name = name; this.model = model; } setName(name) { console.log(name); this.name = name; } clone() { return new Car(this.name, this.model); } } const car = new Car(); car.setName("闪电"); const car2 = car.clone(); car2.setName("麦昆");
5. 单例模式
单例模式确保只为特定类创建一个对象。
在软件工程中,单例模式是一种软件设计模式,它将类的实例化限制为一个“单一”实例。当需要一个对象来协调整个系统的动作时,这很有用。 —— 维基百科
实例
创建一个单例类:
class Singleton { constructor() { const instance = this.constructor.instance; if (instance) { return instance; } this.constructor.instance = this; } say() { console.log("Saying……"); } } const s1 = new Singleton(); const s2 = new Singleton(); console.log("Are they same?" (s1 === s2)); s1.say();
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