JavaScript设计模式「基于ES2024」：行为型模式-模板方法模式

模板方法模式在一个方法中定义一个算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中实现。模板方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下，重新定义算法中的某些步骤。

// 抽象类：数据挖掘器
class DataMiner {
    // 模板方法
    mine(path) {
        const file = this.openFile(path);
        const rawData = this.extractData(file);
        const data = this.parseData(rawData);
        const analysis = this.analyzeData(data);
        this.sendReport(analysis);
        this.closeFile(file);
    }

    // 具体方法
    openFile(path) {
        console.log(`Opening file: ${path}`);
        return { path };
    }

    closeFile(file) {
        console.log(`Closing file: ${file.path}`);
    }

    sendReport(analysis) {
        console.log("Sending report...");
        console.log(analysis);
    }

    // 抽象方法（在JavaScript中通过抛出错误来模拟）
    extractData(file) {
        throw new Error("extractData must be implemented by subclasses");
    }

    parseData(rawData) {
        throw new Error("parseData must be implemented by subclasses");
    }

    analyzeData(data) {
        throw new Error("analyzeData must be implemented by subclasses");
    }
}

// 具体类：CSV数据挖掘器
class CSVDataMiner extends DataMiner {
    extractData(file) {
        console.log(`Extracting data from CSV file: ${file.path}`);
        return "raw,csv,data";
    }

    parseData(rawData) {
        console.log("Parsing CSV data");
        return ["parsed", "csv", "data"];
    }

    analyzeData(data) {
        console.log("Analyzing CSV data");
        return `CSV Analysis Result: ${data.join(", ")}`;
    }
}

// 具体类：PDF数据挖掘器
class PDFDataMiner extends DataMiner {
    extractData(file) {
        console.log(`Extracting data from PDF file: ${file.path}`);
        return "raw pdf data";
    }

    parseData(rawData) {
        console.log("Parsing PDF data");
        return { type: "pdf", content: "parsed pdf data" };
    }

    analyzeData(data) {
        console.log("Analyzing PDF data");
        return `PDF Analysis Result: ${data.content}`;
    }
}

// 客户端代码
function clientCode(dataMiner, filePath) {
    console.log("Client: Starting data mining process...");
    dataMiner.mine(filePath);
}

// 使用示例
console.log("Mining CSV file:");
clientCode(new CSVDataMiner(), "data.csv");

console.log("\nMining PDF file:");
clientCode(new PDFDataMiner(), "report.pdf");

实现思路

1. DataMiner 抽象类：

   • 定义了 mine 方法，这是模板方法，它规定了数据挖掘的算法骨架。
   • 包含了一些具体方法（openFile, closeFile, sendReport），这些方法在所有子类中都是通用的。
   • 定义了抽象方法（extractData, parseData, analyzeData），这些方法需要由子类实现。

2. 具体类 CSVDataMiner 和 PDFDataMiner：

   • 继承自 DataMiner 类。
   • 实现了抽象方法，提供了特定文件类型的具体实现。

3. 客户端代码：

   • 使用具体的数据挖掘器对象，调用模板方法 mine。

4. 模板方法 mine：

   • 定义了算法的骨架，按顺序调用各个步骤。
   • 一些步骤由基类实现，一些则推迟到子类中实现。

优点

• 代码复用：通用的步骤在父类中实现，避免了重复代码。
• 扩展性：可以轻松添加新的数据挖掘器类型，而不影响现有代码。
• 控制反转：父类调用子类的操作，而不是相反。
• 封装不变部分：将不变的部分封装在父类中，将可变部分留给子类实现。