在前端开发中，设计模式是解决特定问题的经验总结和可复用的解决方案。设计模式可以提高代码的复用性、可维护性和可读性，是提高开发效率的重要手段。我们一起来看下7种前端开发中必须掌握的设计模式🚀。
1. 单例模式
单例模式是一种只允许创建一个实例的模式。在前端开发中，常用于创建全局唯一的对象，例如全局的状态管理器、日志记录器等。单例模式可以保证全局只有一个实例，避免了重复创建和资源浪费的问题。
单例模式的代码实现：
// 单例模式示例代码
class Singleton {
constructor() {
if (!Singleton.instance) {
Singleton.instance = this;
}
return Singleton.instance;
}
createInstance() {
const object = { name: "example" };
return object;
}
getInstance() {
if (!Singleton.instance) {
Singleton.instance = this.createInstance();
}
return Singleton.instance;
}
}
// 使用示例
const instance1 = new Singleton();
const instance2 = new Singleton();
console.log(instance1 === instance2); // true
以上代码是单例模式的一个示例，通过该模式可以保证全局只有一个实例，避免了重复创建和资源浪费的问题。在这个示例中，Singleton 类只能创建一个实例，如果多次创建，返回的都是同一个实例，因此 instance1 和 instance2 的值是相等的。单例模式常用于创建全局唯一的对象，例如全局的状态管理器、日志记录器等。
2. 工厂模式
工厂模式是一种根据参数的不同创建不同对象的模式。在前端开发中，常用于创建不同类型的组件、插件等。工厂模式可以将对象的创建和使用分离，提高代码的灵活性和可维护性。
工厂模式的代码实现：
class Product {
constructor(name) {
this.name = name;
}
getName() {
return this.name;
}
}
class ProductFactory {
static createProduct(name) {
return new Product(name);
}
}
// 使用示例
const product = ProductFactory.createProduct("Example Product");
console.log(product.getName()); // "Example Product"
以上代码中，Product 类表示要创建的产品，ProductFactory 类实现了工厂模式，通过 createProduct 方法创建产品实例。在使用时，可以通过工厂类创建产品实例，而不需要直接调用产品类的构造函数。通过工厂模式可以将对象的创建和使用分离，提高代码的灵活性和可维护性。
3. 观察者模式
观察者模式是一种对象间的一对多依赖关系，当一个对象状态改变时，所有依赖它的对象都会自动更新。在前端开发中，常用于实现事件监听和消息订阅等。观察者模式可以降低对象间的耦合度，提高代码的可读性和可复用性。
观察者模式的代码实现：
class Subject {
constructor() {
this.observers = [];
}
addObserver(observer) {
this.observers.push(observer);
}
removeObserver(observer) {
const index = this.observers.indexOf(observer);
if (index !== -1) {
this.observers.splice(index, 1);
}
}
notify(data) {
this.observers.forEach(observer => observer.update(data));
}
}
class Observer {
update(data) {
console.log(`Received data: ${data}`);
}
}
// 使用示例
const subject = new Subject();
const observer1 = new Observer();
const observer2 = new Observer();
subject.addObserver(observer1);
subject.addObserver(observer2);
subject.notify("Hello World!");
以上代码中，Subject 类实现了观察者模式，通过 addObserver 方法添加观察者，通过 notify 方法通知观察者，触发其 update 方法。Observer 类实现了具体的观察者，通过 update 方法接收数据并进行处理。
4. 装饰器模式
装饰器模式是一种在不改变对象自身的基础上，动态地给对象增加新的功能的模式。在前端开发中，常用于实现组件的复用和功能的增强等。装饰器模式可以避免类的继承带来的复杂性和耦合度，提高代码的灵活性和可维护性。
装饰器模式的代码实现：
interface Component {
operation(): void;
}
class ConcreteComponent implements Component {
public operation(): void {
console.log("ConcreteComponent: operation.");
}
}
class Decorator implements Component {
protected component: Component;
constructor(component: Component) {
this.component = component;
}
public operation(): void {
console.log("Decorator: operation.");
this.component.operation();
}
}
class ConcreteDecoratorA extends Decorator {
public operation(): void {
super.operation();
console.log("ConcreteDecoratorA: operation.");
}
}
class ConcreteDecoratorB extends Decorator {
public operation(): void {
super.operation();
console.log("ConcreteDecoratorB: operation.");
}
}
// 使用示例
const concreteComponent = new ConcreteComponent();
const concreteDecoratorA = new ConcreteDecoratorA(concreteComponent);
const concreteDecoratorB = new ConcreteDecoratorB(concreteDecoratorA);
concreteDecoratorB.operation();
以上代码中，Component 接口定义了装饰器模式中的组件的基本操作，ConcreteComponent 类实现了具体的组件，Decorator 类实现了装饰器的基本操作，并通过 protected 属性持有被装饰的组件。ConcreteDecoratorA 和 ConcreteDecoratorB 类分别实现了具体的装饰器操作。在使用时，可以通过多次装饰对象来增加功能，而不需要直接修改原始对象的代码。通过装饰器模式可以动态地增加对象的功能，提高代码的灵活性和可复用性。
5. 代理模式
代理模式是一种通过一个代理对象控制对目标对象的访问的模式。在前端开发中，常用于实现图片懒加载、数据缓存等。代理模式可以保护目标对象，控制其访问和使用，提高代码的安全性和可读性。
代理模式的代码实现：
const target = {
method() {
console.log("Target method.");
}
};
const proxy = new Proxy(target, {
get(target, prop) {
console.log(`Called ${prop} method.`);
return target[prop];
}
});
// 使用示例
proxy.method(); // "Called method method. Target method."
以上代码中，target 对象实现了原始功能，proxy 对象实现了代理功能，通过 new Proxy() 创建代理对象。代理对象通过 get 方法拦截对目标对象方法的访问，并在控制台输出信息。通过代理模式可以控制对目标对象的访问和使用，实现数据缓存、权限控制等功能，提高代码的可读性和可维护性。
6. 适配器模式
适配器模式是一种将不同接口转换成统一接口的模式。在前端开发中，常用于实现不同浏览器的兼容、不同数据格式的转换等。适配器模式可以降低系统间的耦合度，提高代码的复用性和可维护性。
适配器模式的代码实现：
class Adaptee {
specificRequest() {
return "适配者中的业务代码被调用";
}
}
class Target {
constructor() {
this.adaptee = new Adaptee();
}
request() {
let info = this.adaptee.specificRequest();
return `${info} - 转换器 - 适配器代码被调用`;
}
}
// 使用示例
let target = new Target();
target.request(); // "适配者中的业务代码被调用 - 转换器 - 适配器代码被调用"
以上代码中，Adaptee 类实现了原始的业务代码，Target 类实现了适配器代码，并通过 new Adaptee() 创建了一个 Adaptee 对象用于调用原始业务代码。在 request 方法中，首先调用 Adaptee 对象的 specificRequest 方法获取原始业务代码的信息，然后进行转换并返回。通过适配器模式可以将原始业务代码和适配器代码分开实现，提高代码的可维护性和可复用性。
7. MVC模式
MVC模式是一种将应用程序分为三个部分：模型、视图和控制器。在前端开发中，常用于实现数据的管理、页面的渲染和交互的处理等。MVC模式可以降低代码的复杂度，提高代码的可维护性和可测试性。
MVC模式的代码实现：
class Model {
constructor() {
this.data = {
name: "example",
age: 18,
gender: "male"
};
}
setData(key, value) {
this.data[key] = value;
}
getData() {
return this.data;
}
}
class View {
constructor() {
this.container = document.createElement("div");
}
render(data) {
const { name, age, gender } = data;
this.container.innerHTML = `
<p>Name: ${name}</p>
<p>Age: ${age}</p>
<p>Gender: ${gender}</p>
`;
document.body.appendChild(this.container);
}
}
class Controller {
constructor(model, view) {
this.model = model;
this.view = view;
this.view.render(this.model.getData());
}
setData(key, value) {
this.model.setData(key, value);
this.view.render(this.model.getData());
}
}
// 使用示例
const model = new Model();
const view = new View();
const controller = new Controller(model, view);
controller.setData("age", 20);
以上代码中，Model 类实现了应用程序的数据管理，View 类实现了应用程序的视图展示，Controller 类实现了视图和数据的绑定和交互处理。在 Controller 类中，通过调用 model.setData 方法和 view.render 方法实现了数据的修改和页面的重新渲染。通过MVC模式可以将应用程序分解为不同的部分，提高代码的可维护性和可测试性。
写在最后
以上是7种前端开发中必须掌握的设计模式，不同的模式有不同的应用场景，根据实际需求选择合适的模式可以提高代码的质量和开发效率。每种设计模式都有其特定的应用场景和优点，深入理解并掌握这些设计模式，可以提高代码的灵活性、可维护性和可测试性。
