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本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號「全棧修仙之路」，作者阿寶哥。轉(zhuǎn)載本文請聯(lián)系全棧修仙之路公眾號。

在軟件工程中，設(shè)計(jì)模式(Design Pattern)是對軟件設(shè)計(jì)中普遍存在(反復(fù)出現(xiàn))的各種問題，所提出的解決方案。根據(jù)模式的目的來劃分的話，GoF(Gang of Four)設(shè)計(jì)模式可以分為以下 3 種類型：

 

1、創(chuàng)建型模式：用來描述 “如何創(chuàng)建對象”，它的主要特點(diǎn)是 “將對象的創(chuàng)建和使用分離”。包括單例、原型、工廠方法、抽象工廠和建造者 5 種模式。

2、結(jié)構(gòu)型模式：用來描述如何將類或?qū)ο蟀凑漳撤N布局組成更大的結(jié)構(gòu)。包括代理、適配器、橋接、裝飾、外觀、享元和組合 7 種模式。

3、行為型模式：用來識別對象之間的常用交流模式以及如何分配職責(zé)。包括模板方法、策略、命令、職責(zé)鏈、狀態(tài)、觀察者、中介者、迭代器、訪問者、備忘錄和解釋器 11 種模式。

接下來阿寶哥將結(jié)合一些生活中的場景并通過精美的配圖，來向大家介紹 9 種常用的設(shè)計(jì)模式。

一、建造者模式

建造者模式(Builder Pattern)將一個(gè)復(fù)雜對象分解成多個(gè)相對簡單的部分，然后根據(jù)不同需要分別創(chuàng)建它們，最后構(gòu)建成該復(fù)雜對象。

一輛小汽車 🚗 通常由 發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、車身和電氣設(shè)備 四大部分組成。汽車電氣設(shè)備的內(nèi)部構(gòu)造很復(fù)雜，簡單起見，我們只考慮三個(gè)部分：引擎、底盤和車身。

 

在現(xiàn)實(shí)生活中，小汽車也是由不同的零部件組裝而成，比如上圖中我們把小汽車分成引擎、底盤和車身三大部分。下面我們來看一下如何使用建造者模式來造車子。

1.1 實(shí)現(xiàn)代碼

class Car { 
  constructor( 
    public engine: string, 
    public chassis: string,  
    public body: string 
  ) {} 
} 
 
class CarBuilder { 
  engine!: string; // 引擎 
  chassis!: string; // 底盤 
  body!: string; // 車身 
 
  addChassis(chassis: string) { 
    this.chassis = chassis; 
    return this; 
  } 
 
  addEngine(engine: string) { 
    this.engine = engine; 
    return this; 
  } 
 
  addBody(body: string) { 
    this.body = body; 
    return this; 
  } 
 
  build() { 
    return new Car(this.engine, this.chassis, this.body); 
  } 
} 

在以上代碼中，我們定義一個(gè) CarBuilder 類，并提供了 addChassis、addEngine和 addBody 3 個(gè)方法用于組裝車子的不同部位，當(dāng)車子的 3 個(gè)部分都組裝完成后，調(diào)用build 方法就可以開始造車。

1.2 使用示例

const car = new CarBuilder() 
  .addEngine('v12') 
  .addBody('鎂合金') 
  .addChassis('復(fù)合材料') 
  .build(); 

1.3 應(yīng)用場景及案例

需要生成的產(chǎn)品對象有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這些產(chǎn)品對象通常包含多個(gè)成員屬性。

需要生成的產(chǎn)品對象的屬性相互依賴，需要指定其生成順序。

隔離復(fù)雜對象的創(chuàng)建和使用，并使得相同的創(chuàng)建過程可以創(chuàng)建不同的產(chǎn)品。

Github - node-sql-query：https://github.com/dresende/node-sql-query

二、工廠模式

在現(xiàn)實(shí)生活中，工廠是負(fù)責(zé)生產(chǎn)產(chǎn)品的，比如牛奶、面包或禮物等，這些產(chǎn)品滿足了我們?nèi)粘５纳硇枨蟆?/p>

 

在眾多設(shè)計(jì)模式當(dāng)中，有一種被稱為工廠模式的設(shè)計(jì)模式，它提供了創(chuàng)建對象的最佳方式。工廠模式可以分為：簡單工廠模式、工廠方法模式和抽象工廠模式。

2.1 簡單工廠

簡單工廠模式又叫 靜態(tài)方法模式，因?yàn)楣S類中定義了一個(gè)靜態(tài)方法用于創(chuàng)建對象。簡單工廠讓使用者不用知道具體的參數(shù)就可以創(chuàng)建出所需的 ”產(chǎn)品“ 類，即使用者可以直接消費(fèi)產(chǎn)品而不需要知道產(chǎn)品的具體生產(chǎn)細(xì)節(jié)。

 

在上圖中，阿寶哥模擬了用戶購車的流程，小王和小秦分別向 BMW 工廠訂購了 BMW730 和 BMW840 型號的車型，接著工廠會(huì)先判斷用戶選擇的車型，然后按照對應(yīng)的模型進(jìn)行生產(chǎn)并在生產(chǎn)完成后交付給用戶。

下面我們來看一下如何使用簡單工廠來描述 BMW 工廠生產(chǎn)指定型號車子的過程。

2.1.1 實(shí)現(xiàn)代碼

abstract class BMW { 
  abstract run(): void; 
} 
 
class BMW730 extends BMW { 
  run(): void { 
    console.log("BMW730 發(fā)動(dòng)咯"); 
  } 
} 
 
class BMW840 extends BMW { 
  run(): void { 
    console.log("BMW840 發(fā)動(dòng)咯"); 
  } 
} 
 
class BMWFactory { 
  public static produceBMW(model: "730" | "840"): BMW { 
    if (model === "730") { 
      return new BMW730(); 
    } else { 
      return new BMW840(); 
    } 
  } 
} 

在以上代碼中，我們定義一個(gè) BMWFactory 類，該類提供了一個(gè)靜態(tài)的 produceBMW()方法，用于根據(jù)不同的模型參數(shù)來創(chuàng)建不同型號的車子。

2.1.2 使用示例

const bmw730 = BMWFactory.produceBMW("730"); 
const bmw840 = BMWFactory.produceBMW("840"); 
 
bmw730.run(); 
bmw840.run(); 

2.1.3 應(yīng)用場景

• 工廠類負(fù)責(zé)創(chuàng)建的對象比較少：由于創(chuàng)建的對象比較少，不會(huì)造成工廠方法中業(yè)務(wù)邏輯過于復(fù)雜。
• 客戶端只需知道傳入工廠類靜態(tài)方法的參數(shù)，而不需要關(guān)心創(chuàng)建對象的細(xì)節(jié)。

2.2 工廠方法

工廠方法模式(Factory Method Pattern)又稱為工廠模式，也叫多態(tài)工廠(Polymorphic Factory)模式，它屬于類創(chuàng)建型模式。

在工廠方法模式中，工廠父類負(fù)責(zé)定義創(chuàng)建產(chǎn)品對象的公共接口，而工廠子類則負(fù)責(zé)生成具體的產(chǎn)品對象， 這樣做的目的是將產(chǎn)品類的實(shí)例化操作延遲到工廠子類中完成，即通過工廠子類來確定究竟應(yīng)該實(shí)例化哪一個(gè)具體產(chǎn)品類。

 

在上圖中，阿寶哥模擬了用戶購車的流程，小王和小秦分別向 BMW 730 和 BMW 840 工廠訂購了 BMW730 和 BMW840 型號的車子，接著工廠按照對應(yīng)的模型進(jìn)行生產(chǎn)并在生產(chǎn)完成后交付給用戶。

同樣，我們來看一下如何使用工廠方法來描述 BMW 工廠生產(chǎn)指定型號車子的過程。

2.2.1 實(shí)現(xiàn)代碼

abstract class BMWFactory { 
  abstract produceBMW(): BMW; 
} 
 
class BMW730Factory extends BMWFactory { 
  produceBMW(): BMW { 
    return new BMW730(); 
  } 
} 
 
class BMW840Factory extends BMWFactory { 
  produceBMW(): BMW { 
    return new BMW840(); 
  } 
} 

在以上代碼中，我們分別創(chuàng)建了 BMW730Factory 和 BMW840Factory 兩個(gè)工廠類，然后使用這兩個(gè)類的實(shí)例來生產(chǎn)不同型號的車子。

2.2.2 使用示例

const bmw730Factory = new BMW730Factory(); 
const bmw840Factory = new BMW840Factory(); 
 
const bmw730 = bmw730Factory.produceBMW(); 
const bmw840 = bmw840Factory.produceBMW(); 
 
bmw730.run(); 
bmw840.run(); 

2.2.3 應(yīng)用場景

• 一個(gè)類不知道它所需要的對象的類：在工廠方法模式中，客戶端不需要知道具體產(chǎn)品類的類名，只需要知道所對應(yīng)的工廠即可，具體的產(chǎn)品對象由具體工廠類創(chuàng)建;客戶端需要知道創(chuàng)建具體產(chǎn)品的工廠類。
• 一個(gè)類通過其子類來指定創(chuàng)建哪個(gè)對象：在工廠方法模式中，對于抽象工廠類只需要提供一個(gè)創(chuàng)建產(chǎn)品的接口，而由其子類來確定具體要?jiǎng)?chuàng)建的對象，利用面向?qū)ο蟮亩鄳B(tài)性和里氏代換原則，在程序運(yùn)行時(shí)，子類對象將覆蓋父類對象，從而使得系統(tǒng)更容易擴(kuò)展。

2.3 抽象工廠

抽象工廠模式(Abstract Factory Pattern)，提供一個(gè)創(chuàng)建一系列相關(guān)或相互依賴對象的接口，而無須指定它們具體的類。

在工廠方法模式中具體工廠負(fù)責(zé)生產(chǎn)具體的產(chǎn)品，每一個(gè)具體工廠對應(yīng)一種具體產(chǎn)品，工廠方法也具有唯一性，一般情況下，一個(gè)具體工廠中只有一個(gè)工廠方法或者一組重載的工廠方法。但是有時(shí)候我們需要一個(gè)工廠可以提供多個(gè)產(chǎn)品對象，而不是單一的產(chǎn)品對象。

 

在上圖中，阿寶哥模擬了用戶購車的流程，小王向 BMW 工廠訂購了 BMW730，工廠按照 730 對應(yīng)的模型進(jìn)行生產(chǎn)并在生產(chǎn)完成后交付給小王。而小秦向同一個(gè) BMW 工廠訂購了 BMW840，工廠按照 840 對應(yīng)的模型進(jìn)行生產(chǎn)并在生產(chǎn)完成后交付給小秦。

下面我們來看一下如何使用抽象工廠來描述上述的購車過程。

2.3.1 實(shí)現(xiàn)代碼

abstract class BMWFactory { 
  abstract produce730BMW(): BMW730; 
  abstract produce840BMW(): BMW840; 
} 
 
class ConcreteBMWFactory extends BMWFactory { 
  produce730BMW(): BMW730 { 
    return new BMW730(); 
  } 
 
  produce840BMW(): BMW840 { 
    return new BMW840(); 
  } 
} 

2.3.2 使用示例

const bmwFactory = new ConcreteBMWFactory(); 
 
const bmw730 = bmwFactory.produce730BMW(); 
const bmw840 = bmwFactory.produce840BMW(); 
 
bmw730.run(); 
bmw840.run(); 

2.3.3 應(yīng)用場景

• 一個(gè)系統(tǒng)不應(yīng)當(dāng)依賴于產(chǎn)品類實(shí)例如何被創(chuàng)建、組合和表達(dá)的細(xì)節(jié)，這對于所有類型的工廠模式都是重要的。
• 系統(tǒng)中有多于一個(gè)的產(chǎn)品族，而每次只使用其中某一產(chǎn)品族。
• 系統(tǒng)提供一個(gè)產(chǎn)品類的庫，所有的產(chǎn)品以同樣的接口出現(xiàn)，從而使客戶端不依賴于具體實(shí)現(xiàn)。

三、單例模式

單例模式(Singleton Pattern)是一種常用的模式，有一些對象我們往往只需要一個(gè)，比如全局緩存、瀏覽器中的 window 對象等。單例模式用于保證一個(gè)類僅有一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)訪問它的全局訪問點(diǎn)。

 

在上圖中，阿寶哥模擬了借車的流程，小王臨時(shí)有急事找阿寶哥借車子，阿寶哥家的車子剛好沒用，就借給小王了。當(dāng)天，小秦也需要用車子，也找阿寶哥借車，因?yàn)榘毟缂依镏挥幸惠v車子，所以就沒有車可借了。

對于車子來說，它雖然給生活帶來了很大的便利，但養(yǎng)車也需要一筆不小的費(fèi)用(車位費(fèi)、油費(fèi)和保養(yǎng)費(fèi)等)，所以阿寶哥家里只有一輛車子。

在開發(fā)軟件系統(tǒng)時(shí)，如果遇到創(chuàng)建對象時(shí)耗時(shí)過多或耗資源過多，但又經(jīng)常用到的對象，我們就可以考慮使用單例模式。

下面我們來看一下如何使用 TypeScript 來實(shí)現(xiàn)單例模式。

3.1 實(shí)現(xiàn)代碼

class Singleton { 
  // 定義私有的靜態(tài)屬性，來保存對象實(shí)例 
  private static singleton: Singleton; 
  private constructor() {} 
 
  // 提供一個(gè)靜態(tài)的方法來獲取對象實(shí)例 
  public static getInstance(): Singleton { 
    if (!Singleton.singleton) { 
      Singleton.singleton = new Singleton(); 
    } 
    return Singleton.singleton; 
  } 
} 

3.2 使用示例

let instance1 = Singleton.getInstance(); 
let instance2 = Singleton.getInstance(); 
 
console.log(instance1 === instance2); // true 

3.3 應(yīng)用場景

• 需要頻繁實(shí)例化然后銷毀的對象。
• 創(chuàng)建對象時(shí)耗時(shí)過多或耗資源過多，但又經(jīng)常用到的對象。
• 系統(tǒng)只需要一個(gè)實(shí)例對象，如系統(tǒng)要求提供一個(gè)唯一的序列號生成器或資源管理器，或者需要考慮資源消耗太大而只允許創(chuàng)建一個(gè)對象。

四、適配器模式

在實(shí)際生活中，也存在適配器的使用場景，比如：港式插頭轉(zhuǎn)換器、電源適配器和 USB 轉(zhuǎn)接口。而在軟件工程中，適配器模式的作用是解決兩個(gè)軟件實(shí)體間的接口不兼容的問題。使用適配器模式之后，原本由于接口不兼容而不能工作的兩個(gè)軟件實(shí)體就可以一起工作。

 

4.1 實(shí)現(xiàn)代碼

interface Logger { 
  info(message: string): Promise<void>; 
} 
 
interface CloudLogger { 
  sendToServer(message: string, type: string): Promise<void>; 
} 
 
class AliLogger implements CloudLogger { 
  public async sendToServer(message: string, type: string): Promise<void> { 
    console.info(message); 
    console.info('This Message was saved with AliLogger'); 
  } 
} 
 
class CloudLoggerAdapter implements Logger { 
  protected cloudLogger: CloudLogger; 
 
  constructor (cloudLogger: CloudLogger) { 
    this.cloudLogger = cloudLogger; 
  } 
 
  public async info(message: string): Promise<void> { 
    await this.cloudLogger.sendToServer(message, 'info'); 
  } 
} 
 
class NotificationService { 
  protected logger: Logger; 
   
  constructor (logger: Logger) {     
    this.logger = logger; 
  } 
 
  public async send(message: string): Promise<void> { 
    await this.logger.info(`Notification sended: ${message}`); 
  } 
} 

在以上代碼中，因?yàn)?Logger 和 CloudLogger 這兩個(gè)接口不匹配，所以我們引入了 CloudLoggerAdapter 適配器來解決兼容性問題。

4.2 使用示例

(async () => { 
  const aliLogger = new AliLogger(); 
  const cloudLoggerAdapter = new CloudLoggerAdapter(aliLogger); 
  const notificationService = new NotificationService(cloudLoggerAdapter); 
  await notificationService.send('Hello semlinker, To Cloud'); 
})(); 

4.3 應(yīng)用場景及案例

• 以前開發(fā)的系統(tǒng)存在滿足新系統(tǒng)功能需求的類，但其接口同新系統(tǒng)的接口不一致。
• 使用第三方提供的組件，但組件接口定義和自己要求的接口定義不同。
• Github - axios-mock-adapter：https://github.com/ctimmerm/axios-mock-adapter

五、觀察者模式 & 發(fā)布訂閱模式

5.1 觀察者模式

觀察者模式，它定義了一種一對多的關(guān)系，讓多個(gè)觀察者對象同時(shí)監(jiān)聽某一個(gè)主題對象，這個(gè)主題對象的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)就會(huì)通知所有的觀察者對象，使得它們能夠自動(dòng)更新自己。

在觀察者模式中有兩個(gè)主要角色：Subject(主題)和 Observer(觀察者)。

 

在上圖中，Subject(主題)就是阿寶哥的 TS 專題文章，而觀察者就是小秦和小王。由于觀察者模式支持簡單的廣播通信，當(dāng)消息更新時(shí)，會(huì)自動(dòng)通知所有的觀察者。

下面我們來看一下如何使用 TypeScript 來實(shí)現(xiàn)觀察者模式。

5.1.1 實(shí)現(xiàn)代碼

interface Observer { 
  notify: Function; 
} 
 
class ConcreteObserver implements Observer{ 
  constructor(private name: string) {} 
 
  notify() { 
    console.log(`${this.name} has been notified.`); 
  } 
} 
 
class Subject {  
  private observers: Observer[] = []; 
 
  public addObserver(observer: Observer): void { 
    console.log(observer, "is pushed!"); 
    this.observers.push(observer); 
  } 
 
  public deleteObserver(observer: Observer): void { 
    console.log("remove", observer); 
    const n: number = this.observers.indexOf(observer); 
    n != -1 && this.observers.splice(n, 1); 
  } 
 
  public notifyObservers(): void { 
    console.log("notify all the observers", this.observers); 
    this.observers.forEach(observer => observer.notify()); 
  } 
} 

5.1.2 使用示例

const subject: Subject = new Subject(); 
const xiaoQin = new ConcreteObserver("小秦"); 
const xiaoWang = new ConcreteObserver("小王"); 
subject.addObserver(xiaoQin); 
subject.addObserver(xiaoWang); 
subject.notifyObservers(); 
 
subject.deleteObserver(xiaoQin); 
subject.notifyObservers(); 

5.1.3 應(yīng)用場景及案例

• 一個(gè)對象的行為依賴于另一個(gè)對象的狀態(tài)。或者換一種說法，當(dāng)被觀察對象(目標(biāo)對象)的狀態(tài)發(fā)生改變時(shí) ，會(huì)直接影響到觀察對象的行為。
• RxJS Subject：https://github.com/ReactiveX/rxjs/blob/master/src/internal/Subject.ts
• RxJS Subject 文檔：https://rxjs.dev/guide/subject

5.2 發(fā)布訂閱模式

在軟件架構(gòu)中，發(fā)布/訂閱是一種消息范式，消息的發(fā)送者(稱為發(fā)布者)不會(huì)將消息直接發(fā)送給特定的接收者(稱為訂閱者)。而是將發(fā)布的消息分為不同的類別，然后分別發(fā)送給不同的訂閱者。 同樣的，訂閱者可以表達(dá)對一個(gè)或多個(gè)類別的興趣，只接收感興趣的消息，無需了解哪些發(fā)布者存在。

在發(fā)布訂閱模式中有三個(gè)主要角色：Publisher(發(fā)布者)、 Channels(通道)和 Subscriber(訂閱者)。

 

在上圖中，Publisher(發(fā)布者)是阿寶哥，Channels(通道)中 Topic A 和 Topic B 分別對應(yīng)于 TS 專題和 Deno 專題，而 Subscriber(訂閱者)就是小秦、小王和小池。

下面我們來看一下如何使用 TypeScript 來實(shí)現(xiàn)發(fā)布訂閱模式。

5.2.1 實(shí)現(xiàn)代碼

type EventHandler = (...args: any[]) => any; 
 
class EventEmitter { 
  private c = new Map<string, EventHandler[]>(); 
 
  // 訂閱指定的主題 
  subscribe(topic: string, ...handlers: EventHandler[]) { 
    let topics = this.c.get(topic); 
    if (!topics) { 
      this.c.set(topic, topics = []); 
    } 
    topics.push(...handlers); 
  } 
 
  // 取消訂閱指定的主題 
  unsubscribe(topic: string, handler?: EventHandler): boolean { 
    if (!handler) { 
      return this.c.delete(topic); 
    } 
 
    const topics = this.c.get(topic); 
    if (!topics) { 
      return false; 
    } 
     
    const index = topics.indexOf(handler); 
 
    if (index < 0) { 
      return false; 
    } 
    topics.splice(index, 1); 
    if (topics.length === 0) { 
      this.c.delete(topic); 
    } 
    return true; 
  } 
 
  // 為指定的主題發(fā)布消息 
  publish(topic: string, ...args: any[]): any[] | null { 
    const topics = this.c.get(topic); 
    if (!topics) { 
      return null; 
    } 
    return topics.map(handler => { 
      try { 
        return handler(...args); 
      } catch (e) { 
        console.error(e); 
        return null; 
      } 
    }); 
  } 
} 

5.2.2 使用示例

const eventEmitter = new EventEmitter(); 
eventEmitter.subscribe("ts", (msg) => console.log(`收到訂閱的消息：${msg}`) ); 
 
eventEmitter.publish("ts", "TypeScript發(fā)布訂閱模式"); 
eventEmitter.unsubscribe("ts"); 
eventEmitter.publish("ts", "TypeScript發(fā)布訂閱模式"); 

5.2.3 應(yīng)用場景

• 對象間存在一對多關(guān)系，一個(gè)對象的狀態(tài)發(fā)生改變會(huì)影響其他對象。
• 作為事件總線，來實(shí)現(xiàn)不同組件間或模塊間的通信。
• BetterScroll - EventEmitter：https://github.com/ustbhuangyi/better-scroll/blob/dev/packages/shared-utils/src/events.ts
• EventEmitter 在插件化架構(gòu)的應(yīng)用：https://mp.weixin.qq.com/s/N4iw3bi0bxJ57J8EAp5ctQ

六、策略模式

策略模式(Strategy Pattern)定義了一系列的算法，把它們一個(gè)個(gè)封裝起來，并且使它們可以互相替換。策略模式的重心不是如何實(shí)現(xiàn)算法，而是如何組織、調(diào)用這些算法，從而讓程序結(jié)構(gòu)更靈活、可維護(hù)、可擴(kuò)展。

 

目前在一些主流的 Web 站點(diǎn)中，都提供了多種不同的登錄方式。比如賬號密碼登錄、手機(jī)驗(yàn)證碼登錄和第三方登錄。為了方便維護(hù)不同的登錄方式，我們可以把不同的登錄方式封裝成不同的登錄策略。

下面我們來看一下如何使用策略模式來封裝不同的登錄方式。

6.1 實(shí)現(xiàn)代碼

為了更好地理解以下代碼，我們先來看一下對應(yīng)的 UML 類圖：

interface Strategy { 
  authenticate(...args: any): any; 
} 
 
class Authenticator { 
  strategy: any; 
  constructor() { 
    this.strategy = null; 
  } 
 
  setStrategy(strategy: any) { 
    this.strategy = strategy; 
  } 
 
  authenticate(...args: any) { 
    if (!this.strategy) { 
      console.log('尚未設(shè)置認(rèn)證策略'); 
      return; 
    } 
    return this.strategy.authenticate(...args); 
  } 
} 
 
class WechatStrategy implements Strategy { 
  authenticate(wechatToken: string) { 
    if (wechatToken !== '123') { 
      console.log('無效的微信用戶'); 
      return; 
    } 
    console.log('微信認(rèn)證成功'); 
  } 
} 
 
class LocalStrategy implements Strategy { 
  authenticate(username: string, password: string) { 
    if (username !== 'abao' && password !== '123') { 
      console.log('賬號或密碼錯(cuò)誤'); 
      return; 
    } 
    console.log('賬號和密碼認(rèn)證成功'); 
  } 
} 

6.2 使用示例

const auth = new Authenticator(); 
 
auth.setStrategy(new WechatStrategy()); 
auth.authenticate('123456'); 
 
auth.setStrategy(new LocalStrategy()); 
auth.authenticate('abao', '123'); 

6.3 應(yīng)用場景及案例

• 一個(gè)系統(tǒng)需要?jiǎng)討B(tài)地在幾種算法中選擇一種時(shí)，可將每個(gè)算法封裝到策略類中。
• 多個(gè)類只區(qū)別在表現(xiàn)行為不同，可以使用策略模式，在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)選擇具體要執(zhí)行的行為。
• 一個(gè)類定義了多種行為，并且這些行為在這個(gè)類的操作中以多個(gè)條件語句的形式出現(xiàn)，可將每個(gè)條件分支移入它們各自的策略類中以代替這些條件語句。
• Github - passport-local：https://github.com/jaredhanson/passport-local
• Github - passport-oauth2：https://github.com/jaredhanson/passport-oauth2
• Github - zod：https://github.com/vriad/zod/blob/master/src/types/string.ts

七、職責(zé)鏈模式

職責(zé)鏈模式是使多個(gè)對象都有機(jī)會(huì)處理請求，從而避免請求的發(fā)送者和接受者之間的耦合關(guān)系。在職責(zé)鏈模式里，很多對象由每一個(gè)對象對其下家的引用而連接起來形成一條鏈。請求在這個(gè)鏈上傳遞，直到鏈上的某一個(gè)對象決定處理此請求。

 

在公司中不同的崗位擁有不同的職責(zé)與權(quán)限。以上述的請假流程為例，當(dāng)阿寶哥請 1 天假時(shí)，只要組長審批就可以了，不需要流轉(zhuǎn)到主管和總監(jiān)。如果職責(zé)鏈上的某個(gè)環(huán)節(jié)無法處理當(dāng)前的請求，若含有下個(gè)環(huán)節(jié)，則會(huì)把請求轉(zhuǎn)交給下個(gè)環(huán)節(jié)來處理。

在日常的軟件開發(fā)過程中，對于職責(zé)鏈來說，一種常見的應(yīng)用場景是中間件，下面我們來看一下如何利用職責(zé)鏈來處理請求。

7.1 實(shí)現(xiàn)代碼

為了更好地理解以下代碼，我們先來看一下對應(yīng)的 UML 類圖：

interface IHandler { 
  addMiddleware(h: IHandler): IHandler; 
  get(url: string, callback: (data: any) => void): void; 
} 
 
abstract class AbstractHandler implements IHandler { 
  next!: IHandler; 
  addMiddleware(h: IHandler) { 
    this.next = h; 
    return this.next; 
  } 
 
  get(url: string, callback: (data: any) => void) { 
    if (this.next) { 
      return this.next.get(url, callback); 
    } 
  } 
} 
 
// 定義Auth中間件 
class Auth extends AbstractHandler { 
  isAuthenticated: boolean; 
  constructor(username: string, password: string) { 
    super(); 
 
    this.isAuthenticated = false; 
    if (username === 'abao' && password === '123') { 
      this.isAuthenticated = true; 
    } 
  } 
 
  get(url: string, callback: (data: any) => void) { 
    if (this.isAuthenticated) { 
      return super.get(url, callback); 
    } else { 
      throw new Error('Not Authorized'); 
    } 
  } 
} 
 
// 定義Logger中間件 
class Logger extends AbstractHandler { 
  get(url: string, callback: (data: any) => void) { 
    console.log('/GET Request to: ', url); 
    return super.get(url, callback); 
  } 
} 
 
class Route extends AbstractHandler { 
  URLMaps: {[key: string]: any}; 
  constructor() { 
    super(); 
    this.URLMaps = { 
      '/api/todos': [{ title: 'learn ts' }, { title: 'learn react' }], 
      '/api/random': Math.random(), 
    }; 
  } 
 
  get(url: string, callback: (data: any) => void) { 
    super.get(url, callback); 
 
    if (this.URLMaps.hasOwnProperty(url)) { 
      callback(this.URLMaps[url]); 
    } 
  } 
} 

7.2 使用示例

const route = new Route(); 
route.addMiddleware(new Auth('abao', '123')).addMiddleware(new Logger()); 
 
route.get('/api/todos', data => { 
  console.log(JSON.stringify({ data }, null, 2)); 
}); 
 
route.get('/api/random', data => { 
  console.log(data); 
}); 

7.3 應(yīng)用場景

可處理一個(gè)請求的對象集合應(yīng)被動(dòng)態(tài)指定。

想在不明確指定接收者的情況下，向多個(gè)對象中的一個(gè)提交一個(gè)請求。

有多個(gè)對象可以處理一個(gè)請求，哪個(gè)對象處理該請求運(yùn)行時(shí)自動(dòng)確定，客戶端只需要把請求提交到鏈上即可。

八、模板方法模式

模板方法模式由兩部分結(jié)構(gòu)組成：抽象父類和具體的實(shí)現(xiàn)子類。通常在抽象父類中封裝了子類的算法框架，也包括實(shí)現(xiàn)一些公共方法以及封裝子類中所有方法的執(zhí)行順序。子類通過繼承這個(gè)抽象類，也繼承了整個(gè)算法結(jié)構(gòu)，并且可以選擇重寫父類的方法。

 

在上圖中，阿寶哥通過使用不同的解析器來分別解析 CSV 和 Markup 文件。雖然解析的是不同的類型的文件，但文件的處理流程是一樣的。這里主要包含讀取文件、解析文件和打印數(shù)據(jù)三個(gè)步驟。針對這個(gè)場景，我們就可以引入模板方法來封裝以上三個(gè)步驟的處理順序。

下面我們來看一下如何使用模板方法來實(shí)現(xiàn)上述的解析流程。

8.1 實(shí)現(xiàn)代碼

為了更好地理解以下代碼，我們先來看一下對應(yīng)的 UML 類圖：

import fs from 'fs'; 
 
abstract class DataParser { 
  data: string = ''; 
  out: any = null; 
 
  // 這就是所謂的模板方法 
  parse(pathUrl: string) { 
    this.readFile(pathUrl); 
    this.doParsing(); 
    this.printData(); 
  } 
 
  readFile(pathUrl: string) { 
    this.data = fs.readFileSync(pathUrl, 'utf8'); 
  } 
 
  abstract doParsing(): void; 
   
  printData() { 
    console.log(this.out); 
  } 
} 
 
class CSVParser extends DataParser { 
  doParsing() { 
    this.out = this.data.split(','); 
  } 
} 
 
class MarkupParser extends DataParser { 
  doParsing() { 
    this.out = this.data.match(/<\w+>.*<\/\w+>/gim); 
  } 
} 

8.2 使用示例

const csvPath = './data.csv'; 
const mdPath = './design-pattern.md'; 
 
new CSVParser().parse(csvPath); 
new MarkupParser().parse(mdPath); 

8.3 應(yīng)用場景

算法的整體步驟很固定，但其中個(gè)別部分易變時(shí)，這時(shí)候可以使用模板方法模式，將容易變的部分抽象出來，供子類實(shí)現(xiàn)。

 

當(dāng)需要控制子類的擴(kuò)展時(shí)，模板方法只在特定點(diǎn)調(diào)用鉤子操作，這樣就只允許在這些點(diǎn)進(jìn)行擴(kuò)展。