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JavaScript设计模式之装饰者模式(Decorator Pattern)

ins518 2024-09-11 09:29:02 技术文章 29 ℃ 0 评论

在传统的面向对象语言中,给对象添加功能常常使用继承的方式,但是继承的方式并不灵活, 还会带来许多问题:一方面会导致超类和子类之间存在强耦合性,当超类改变时,子类也会随之 改变;另一方面,继承这种功能复用方式通常被称为“白箱复用”,“白箱”是相对可见性而言的, 在继承方式中,超类的内部细节是对子类可见的,继承常常被认为破坏了封装性。装饰者模式能够在不改变对象自身的基础上,在程序运行期间给对象动态地添加职责。跟继承相比,装饰者是一种更轻便灵活的做法,这是一种“即用即付”的方式

背景

当我们拍了一张照片准备发朋友圈时,许多小伙伴会选择给照片加上滤镜。同一张照片、不同的滤镜组合起来就会有不同的体验。这里实际上就应用了装饰者模式:是通过滤镜装饰了照片。在不改变对象(照片)的情况下动态的为其添加功能(滤镜)。

需要注意的是:由于 JavaScript 语言动态的特性,我们很容易就能改变某个对象(JavaScript 中函数是一等公民)。但是我们要尽量避免直接改写某个函数,这会导致代码的可维护性、可扩展性变差,甚至会污染其他业务。

什么是 AOP

想必大家对"餐前洗手、饭后漱口"都不陌生。这句标语其实就是 AOP 在生活中的例子:吃饭这个动作相当于切点,我们可以在这个切点前、后插入其它如洗手等动作。

AOP(Aspect-Oriented Programming):面向切面编程,是对 OOP 的补充。利用AOP可以对业务逻辑的各个部分进行隔离,也可以隔离业务无关的功能比如日志上报、异常处理等,从而使得业务逻辑各部分之间的耦合度降低,提高业务无关的功能的复用性,也就提高了开发的效率。

在 JavaScript 中,我们可以通过装饰者模式来实现 AOP,但是两者并不是一个维度的概念。 AOP 是一种编程范式,而装饰者是一种设计模式。

ES3

了解了装饰者模式和 AOP 的概念之后,我们写一段能够兼容 ES3 的代码来实现装饰者模式:

这样我们就实现了抽离拍照与滤镜逻辑,如果以后需要自动上传功能,也可以通过aop函数after来添加。如果我们把它加到函数原型链上,Function.prototype.before 方法和 Function.prototype.after 方法如下图,

那么使用起来就更加方便了

ES5

在 ES5 中引入了Object.defineProperty,我们可以更方便的给对象添加属性:

基于原型链和类的装饰者实现

我们知道,在 JavaScript 中,函数也好,类也好都有着自己的原型,通过原型链我们也能够很方便的动态扩展,以下是基于原型链的写法:

使用 ES7 修饰器实现装饰者

在 ES7 中引入了@decorator 修饰器的提案,参考阮一峰的文章。修饰器是一个函数,用来修改类的行为。目前Babel转码器已经支持。注意修饰器只能装饰类或者类属性、方法。三者的具体区别请参考 MDN Object.defineProperty ;而 TypeScript 的实现又有所不同:TypeScript Decorator。

可以看到,使用修饰器的代码非常简洁明了。

场景:性能上报

装饰者模式可以应用在很多场景,典型的场景是记录某异步请求请求耗时的性能数据并上报:

这样使用@report修饰后的代码就会上报请求所消耗的时间。扩展或者修改report函数不会影响业务代码,反之亦然。

场景:异常处理

我们可以对原有代码进行简单的异常处理,而无需侵入式的修改:

通过以上两个示例我们可以看到,修饰器的定义很简单,功能却非常强大,尤其是在nodejs的开发中,装饰器很常用、很好用,也很有用。


小结

我们一步一步通过高阶函数、原型链、Object.defineProperty和@Decorator分别实现了装饰者模式。接下来在回顾一下:

  • 装饰者模式非常适合给业务代码附加非业务相关功能(如日志上报),就如同给照片加滤镜;
  • 装饰者模式非常适合无痛扩展别人的代码(你经常需要接手别人的项目吧)

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参考文章:

https://juejin.im/post/5d0f5dd551882532d72507f2

https://juejin.im/post/5c2e10a76fb9a049c0432697

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