JavaScript设计模式——工厂模式

人生不止如初见
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二、工厂模式(Factory Pattern)

1. 概念介绍

工厂模式的目的在于创建对象，实现下列目标：

  • 可重复执行，来创建相似对象；

  • 当编译具体类型（类）时，为调用者提供一种创建对象的接口；

通过工厂方法（或类）创建的对象，都继承父对象，下面一个简单工厂方法理解：

function Person(name, age, sex){
    let p = {}; // 或 let p = new Object(); 创建一个初始对象
    p.name = name;
    p.age = age;
    p.sex = sex;
    p.ask = function(){
        return 'my name is' + this.name;
    }
    return p;
}
let t = new Person('Tom', 28, 'boy');
let j = new Person('Juerry', 27, 'boy');
console.log(t.name, t.age, t.sex);  // 'Tom', 28, 'boy'
console.log(j.name, j.age, j.sex); // 'Juerry', 27, 'boy'

通过调用 Person构造函数，我们可以像工厂那样，生产出无数个包含三个属性和一个方法的对象。
可以看出，工厂模式可以解决创建多个类似对象的问题。

2. 优缺点

2.1 优点

  • 一个调用者想创建一个对象，只要知道其名称就可以了。

  • 扩展性高，如果想增加一个产品，只要扩展一个工厂类就可以。

  • 屏蔽产品的具体实现，调用者只关心产品的接口。

2.2 缺点

每次增加一个产品时，都需要增加一个具体类和对象实现工厂，使得系统中类的个数成倍增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，同时也增加了系统具体类的依赖。这并不是什么好事。

3. 实现工厂模式

在复杂工厂模式中，我们将其成员对象的实列化推迟到子类中，子类可以重写父类接口方法以便创建的时候指定自己的对象类型。
父类类似一个公共函数，只处理创建过程中的问题，并且这些处理将被子类继承，然后在子类实现专门功能。

比如这里我们需要实现这么一个实例：

  • 需要一个公共父函数 Maker；

  • 父函数 Maker有个 createFactor静态方法，用于创建 Maker对象；

  • 定义三个静态属性，值为三个函数，用于继承父函数 Maker；

然后我们希望这么使用这个函数：

let c1 = Maker.createFactory('c1');
let c2 = Maker.createFactory('c2');
let c3 = Maker.createFactory('c3');
c1.drive();  // '我的编号是6'
c2.drive();  // '我的编号是3'
c3.drive();  // '我的编号是12'

可以看出，调用时接收以字符串形式指定类型，并返回请求类型的对象，并且这样使用是不需要用 new操作符。

下面看粗糙版的实现：

// 创建父构造函数
function Maker() { };

Maker.prototype.drive = function () {
    console.log(`我的编号是${this.id}`);
    return  this;
}

// 添加静态工厂方法
Maker.createFactory = function (type) {
    let types = type, marker;
    // 若构造函数不存在 则发生错误
    if (typeof Maker[types] !== 'function') {
        throw { name: 'Error', message: `${types}不存在` };
    }
    // 若构造函数存在，则让原型继承父类，但仅继承一次
    if (Maker[types].prototype.drive !== 'function') {
        Maker[types].prototype = new Maker();
    }
    // 创建新实例，并返回
    marker = new Maker[types]();
    return marker;
}

// 工厂实例
Maker.c1 = function () {
    this.id = 6;
}
Maker.c2 = function () {
    this.id = 3;
}
Maker.c3 = function () {
    this.id = 12;
}

定义完成后，我们再执行前面的代码：

let c1 = Maker.createFactory('marker 1');
let c2 = Maker.createFactory('marker 2');
let c3 = Maker.createFactory('marker 3');
c1.drive();  // '我的编号是6'
c2.drive();  // '我的编号是3'
c3.drive();  // '我的编号是12'

就能正常打印结果了。

实现该工厂模式并不困难，主要是要找到能够穿件所需类型对象的构造函数。
这里使用简单的映射来创建该对象的构造函数。

4. JS中你可能不知道的内置对象工厂

内置的对象工厂，就像全局的 Object()构造函数，也是工厂模式的行为，根据输入类型创建不同对象。
如传入一个原始数字，返回一个 Number()构造函数创建一个对象，传入一个字符串或布尔值也成立。
对于传入任何其他值，包括无输入的值，都会创建一个常规的对象。

无论是否使用 new操作符，都可以调用 Object()，我们这么测试：

let a = new Object(), b = new Object(1),
    c = Object('1'),  d = Object(true);

a.constructor === Object;  // true 
b.constructor === Number;  // true 
c.constructor === String;  // true 
d.constructor === Boolean; // true

事实上， Object()用途不大，这里列出来是因为它是我们比较常见的工厂模式。

参考资料

  1. 《JavaScript Patterns》
  2. 《JavaScript高级程序设计》

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