前端框架设计模式详解（下） | 青训营笔记

1. MVC（Model-View-Controller）

• 概念：MVC将应用程序分为模型（Model）、视图（View）和控制器（Controller）三个部分。具体功能如下：

  • Model（模型） ：负责管理应用程序的数据和业务逻辑，比如对数据的获取、存储、验证等操作。例如在一个电商网站中，商品的数据结构（包含商品名称、价格、库存等属性）以及相关的增删改查逻辑都属于模型层。
  • View（视图） ：主要负责展示数据给用户，通常对应页面上的 UI 元素呈现。以电商网站为例，商品列表页面的 HTML 结构以及样式，用于将商品信息直观地展示出来，就是视图层的体现。
  • Controller（控制器） ：作为模型和视图之间的桥梁，接收用户在视图层的操作（如点击按钮等），然后调用相应的模型层方法进行数据处理，并根据处理结果更新视图。比如用户在商品列表页面点击 “加入购物车” 按钮，控制器就会调用模型层的添加购物车逻辑，处理完后通知视图更新购物车显示数量等信息。

• 优点：

  • 分离关注点，增强可维护性和可扩展性。
  • 降低了代码耦合度，使团队协作更加高效。
  • 使界面逻辑和业务逻辑分离，便于单元测试。

• 缺点：

  • 对于复杂的应用，控制器可能会变得庞大和难以维护。
  • 严格的分层可能会导致交互复杂度增加，难以调试。

• 案例：在Angular框架中，开发者可以通过创建组件（Component）来实现MVC模式。组件充当控制器，模板（Template）充当视图，而服务（Service）则充当模型。

2. MVVM（Model-View-ViewModel）

• 概念：MVVM是MVC的扩展，特别适合数据绑定。ViewModel负责处理视图逻辑和数据绑定，通常与双向绑定密切相关。

  • Model（模型） ：与 MVC 中的模型类似，负责数据的存储、获取等业务逻辑相关操作，是应用程序的数据核心。例如在一个在线文档编辑应用中，文档的内容数据结构以及保存、加载文档的逻辑属于模型层。
  • View（视图） ：同样用于呈现给用户界面，不过在 MVVM 中，视图更多的是通过数据绑定来展示数据，自身的逻辑相对更简单。还是以在线文档编辑应用来说，文档编辑区域的可视化界面就是视图层。
  • ViewModel（视图模型） ：它是连接模型和视图的关键，一方面将模型中的数据进行转换和处理，使其更适合视图展示；另一方面实现了双向数据绑定机制，使得视图上用户的输入能实时反馈到模型，模型数据的改变也能自动更新视图。比如用户在文档编辑视图中输入文字，通过 ViewModel 的双向数据绑定，文档的内容数据在模型层能实时更新，反之，若从后端加载了新的文档内容到模型，视图也能自动刷新显示新内容。

• 优点：

  • 明确的单向数据流，易于追踪状态变化。
  • 避免了深层次的嵌套状态传递。
  • 可以方便地实现时间旅行调试（Time Travel Debugging）。

• 缺点：

  • 调试难度增加：由于数据绑定是自动进行的，当出现数据展示异常或者绑定失效等问题时，追踪问题的源头可能会比较困难，不像 MVC 那样容易定位到具体是视图还是控制器的问题。
  • 性能开销：在一些复杂的大型应用中，过多的双向数据绑定可能会带来一定的性能开销，比如频繁的数据更新导致不必要的视图重渲染等情况。

• 案例：在使用React框架时，开发者可以结合Redux（一个Flux的实现）来管理应用状态。Reducer充当Store，Action负责描述状态变化，而视图组件则负责订阅状态并渲染。

3. MVP（Model-View-Presenter）

• 概念：

  • Model（模型） ：负责数据的管理以及业务逻辑的实现，比如在一个社交网络应用中，用户信息的数据存储、好友关系的处理逻辑等都在模型层。
  • View（视图） ：专注于界面的展示，将用户的操作反馈给 Presenter，同时接收 Presenter 传递的数据进行展示。例如社交网络应用中的用户个人主页界面，展示用户头像、动态等信息的部分就是视图层。
  • Presenter（主持人） ：作为视图和模型的中间协调者，从视图获取用户操作请求，调用模型层的方法进行处理，然后将处理结果反馈给视图进行展示。比如用户在个人主页点击 “发布动态” 按钮，视图将这个操作告知 Presenter，Presenter 调用模型层的发布动态逻辑（如验证内容、保存到数据库等），之后再通知视图更新动态列表显示新发布的动态。

• 优点：

  • 解耦视图和模型：视图层完全不依赖模型层，只与 Presenter 交互，使得视图的替换更加容易，比如可以方便地将桌面端的视图切换为移动端视图，只要 Presenter 的接口不变，对模型层无影响。
  • 便于测试：Presenter 层可以单独进行单元测试，通过模拟视图和模型的行为来验证业务逻辑的正确性，提高了代码的可测试性。

• 缺点：

  • 代码量增加：相比于一些简单的模式，额外引入了 Presenter 层，需要编写更多的代码来协调视图和模型之间的交互，对于小型项目可能有点 “大材小用”。
  • 复杂的接口定义：Presenter 需要定义明确的接口与视图和模型进行交互，如果接口设计不合理，后期修改和维护的成本会比较高。

• 案例：在安卓开发中，早期部分基于 Java 的应用开发会采用 MVP 模式。以一个简单的天气查询应用为例，模型层获取天气数据的网络请求和数据解析逻辑，视图层展示天气信息的界面布局，Presenter 则处理用户查询天气的操作，从视图获取城市名称等信息，调用模型层获取对应天气数据，再回传给视图展示。

4. Component-Based（基于组件的设计模式）

• 概念：基于组件的设计模式是一种将应用拆分为多个独立可复用的组件的方式。这种模式在现代前端框架中被广泛采用，比如React、Vue.js和Angular。

• 优点：

  • 增强了代码的可维护性和可复用性。
  • 拆分成小块的组件易于理解和测试。
  • 可以提高开发效率，多人协作更加流畅。

• 缺点：

  • 过度拆分可能导致组件层级复杂，影响性能。
  • 组件之间通信可能需要额外的工作，尤其在多层级嵌套时。

5. Flux/Redux

• 概念：Flux是一种单向数据流模式，常用于前端状态管理。Redux是Flux的一个具体实现，它通过Action、Reducer和Store来管理应用的状态。

• 优点：

  • 状态管理集中，所有状态集中管理，易于调试和回溯。
  • 单向数据流，数据流动方向清晰，逻辑简单。

• 缺点：

  • 冗余代码多，创建Action和Reducer需要编写大量模板代码。
  • 学习成本高，对新手而言，理解数据流动较复杂。

• 案例：Redux常与React结合使用。它解决了组件间复杂的状态共享问题，特别适合大型应用。

总结

总结来说，不同的设计模式适用于不同的场景。MVC适合结构清晰、数据流较简单的应用；MVVM适合需要双向绑定的场景；组件化模式适合模块化开发；MVP模式适合应用于Android开发中；Flux/Redux适合状态管理复杂的应用。选择合适的设计模式，可以显著提升前端开发的效率和可维护性。