JavaScript 设计模式详解

引言

设计模式是一种在软件开发过程中对常见问题的解决方案的经验总结。在 JavaScript 中，设计模式可以帮助我们编写可维护、易扩展和复用的代码。本文将详细介绍 JavaScript 中的三种常用设计模式：单例模式、观察者模式和工厂模式。

单例模式

单例模式是一种创建型设计模式，它确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。这在需要共享资源的场景中非常有用。以下是一个简单的 JavaScript 单例模式的示例：

let Singleton = (function() {
  let instance;

  function createInstance() {
    // 在这里创建实例
    return new Object("我是单例对象");
  }

  return {
    getInstance: function() {
      if (!instance) {
        instance = createInstance();
      }
      return instance;
    }
  };
})();

// 使用单例对象
let instance1 = Singleton.getInstance();
let instance2 = Singleton.getInstance();

console.log(instance1 === instance2); // true，两个实例相等

上述代码中，我们通过立即执行函数创建了一个单例类 Singleton，并通过闭包及私有变量 instance 来确保只有一个实例存在。在调用 getInstance 方法时，如果 instance 未定义，则创建一个新的实例并赋值给 instance，否则直接返回已有的实例。

观察者模式

观察者模式是一种行为型设计模式，它定义了对象之间的一种一对多的依赖关系，使得一个对象的任何变化都会自动通知其他依赖对象。以下是一个简单的 JavaScript 观察者模式的示例：

class Subject {
  constructor() {
    this.observers = [];
  }

  addObserver(observer) {
    this.observers.push(observer);
  }

  removeObserver(observer) {
    this.observers = this.observers.filter(obs => obs !== observer);
  }

  notify() {
    this.observers.forEach(observer => {
      observer.update();
    });
  }
}

class Observer {
  update() {
    console.log("收到更新通知");
  }
}

// 创建主题和观察者
let subject = new Subject();
let observer = new Observer();

// 将观察者添加到主题中
subject.addObserver(observer);

// 发送通知
subject.notify();

上述代码中，我们定义了一个主题类 Subject 和一个观察者类 Observer。主题类中维护了一个观察者数组 observers，在改变时通过调用 notify 方法通知所有观察者。观察者类中定义了 update 方法，在收到通知时输出一条消息。

工厂模式

工厂模式是一种创建型设计模式，它用于创建和提供对象，而不直接使用 new 关键字来实例化对象。这样做的好处是，可以隐藏实例化对象的具体过程和类名，使代码更具灵活性和可维护性。以下是一个简单的 JavaScript 工厂模式的示例：

class Shape {
  constructor() {
    this.name = "";
    this.draw = function() {
      console.log(`${this.name} 正在被绘制`);
    };
  }
}

class Circle extends Shape {
  constructor() {
    super();
    this.name = "圆形";
  }
}

class Rectangle extends Shape {
  constructor() {
    super();
    this.name = "矩形";
  }
}

class ShapeFactory {
  constructor() {
    this.shapes = {};
  }

  registerShape(name, Shape) {
    this.shapes[name] = Shape;
  }

  createShape(name) {
    let Shape = this.shapes[name];
    return new Shape();
  }
}

// 创建工厂类
let factory = new ShapeFactory();

// 注册具体形状类
factory.registerShape("circle", Circle);
factory.registerShape("rectangle", Rectangle);

// 创建特定形状对象
let circle = factory.createShape("circle");
circle.draw(); // 输出：圆形 正在被绘制

let rectangle = factory.createShape("rectangle");
rectangle.draw(); // 输出：矩形 正在被绘制

上述代码中，我们定义了一个基本形状类 Shape，以及继承自 Shape 的具体形状类 Circle 和 Rectangle。同时，我们还定义了一个工厂类 ShapeFactory，通过 registerShape 方法注册具体形状类，并通过 createShape 方法根据名称创建特定形状的对象。

总结

设计模式是开发高质量 JavaScript 应用程序的有益工具。本文详细介绍了 JavaScript 中的单例模式、观察者模式和工厂模式，并提供了相应的代码示例。这些设计模式可以帮助我们编写更具可维护性和扩展性的代码，提高开发效率。

希望本文对你理解和应用 JavaScript 设计模式有所帮助！

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