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ascoders 25938c60a6 171 2020-11-01 21:41:08 +08:00
ascoders 9920f0dbb7 Merge branch 'v2' of https://github.com/dt-fe/weekly into v2 2020-10-24 20:50:18 +08:00
ascoders 90f7d89db7 170 2020-10-24 20:50:04 +08:00
黄子毅 6ddbdbbbb2 Merge pull request #276 from NaturelLee/patch-1
Correct Hooks implimentation
2020-10-20 15:44:25 +08:00
NaturelLee 3c8c9fd5ef Correct Hooks implimentation
Correct Hooks implimentation from Array to single linked list
2020-10-20 15:35:08 +08:00
ascoders 91a9bf82fd fix bug 2020-10-19 10:22:17 +08:00
ascoders 4603ac77d8 169 2020-10-18 11:25:55 +08:00
ascoders 998940af1b 168 2020-10-10 17:40:42 +08:00
ascoders 24ed724eab fix: 放大图片 2020-10-07 19:32:11 +08:00
ascoders 33b71628ab update title 2020-09-24 20:15:28 +08:00
ascoders 2dbf1429ba 167 2020-09-21 09:45:35 +08:00
ascoders 9867c1ee9d 166 2020-09-14 09:52:10 +08:00
10 changed files with 866 additions and 4 deletions
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@@ -276,7 +276,7 @@ Hook 函数必须以 "use" 命名开头,因为这样才方便 eslint 做检查
为什么不能用 condition 包裹 useHook 语句,详情可以见 [官方文档](https://reactjs.org/docs/hooks-rules.html#explanation),这里简单介绍一下。
React Hooks 并不是通过 Proxy 或者 getters 实现的(具体可以看这篇文章 [React hooks: not magic, just arrays](https://medium.com/@ryardley/react-hooks-not-magic-just-arrays-cd4f1857236e)),而是通过数组实现的,每次 `useState` 都会改变下标,如果 `useState` 被包裹在 condition 中,那每次执行的下标就可能对不上,导致 `useState` 导出的 `setter` 更新错数据。
React Hooks 并不是通过 Proxy 或者 getters 实现的(具体可以看这篇文章 [React hooks: not magic, just arrays](https://medium.com/@ryardley/react-hooks-not-magic-just-arrays-cd4f1857236e)),而是通过链表实现的,每次 `useState` 都会改变下标,如果 `useState` 被包裹在 condition 中,那每次执行的下标就可能对不上,导致 `useState` 导出的 `setter` 更新错数据。
虽然有 [eslint-plugin-react-hooks](https://www.npmjs.com/package/eslint-plugin-react-hooks) 插件保驾护航,但这第一次将 “约定优先” 理念引入了 React 框架中,带来了前所未有的**代码命名和顺序限制**(函数命名遭到官方限制,JS 自由主义者也许会暴跳如雷),但带来的便利也是前所未有的(没有比 React Hooks 更好的状态共享方案了,约定带来提效,自由的代价就是回到 renderProps or HOC,各团队可以自行评估)。
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## 1 引言
上周的 [精读《React Hooks》](https://github.com/dt-fe/weekly/blob/master/79.%E7%B2%BE%E8%AF%BB%E3%80%8AReact%20Hooks%E3%80%8B.md) 已经实现了对 React Hooks 的基本认知,也许你也看了 React Hooks 基本实现剖析(就是数组),但理解实现原理就可以用好了吗?学的是知识,而用的是技能,看别人的用法就像刷抖音一样(哇,饭还可以这样吃?),你总会有新的收获。
上周的 [精读《React Hooks》](https://github.com/dt-fe/weekly/blob/master/79.%E7%B2%BE%E8%AF%BB%E3%80%8AReact%20Hooks%E3%80%8B.md) 已经实现了对 React Hooks 的基本认知,也许你也看了 React Hooks 基本实现剖析(单向链表),但理解实现原理就可以用好了吗?学的是知识,而用的是技能,看别人的用法就像刷抖音一样(哇,饭还可以这样吃?),你总会有新的收获。
这篇文章将这些知识实践起来,看看广大程序劳动人民是如何发掘 React Hooks 的潜力的(造什么轮子)。
+1 -1
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@@ -1,4 +1,4 @@
[spring](https://spring.io/) 是 Java 非常重要的框架,且蕴含了一系列设计模式,非常值得研究,本期就通过 [Spring学习](https://www.cnblogs.com/wmyskxz/p/8820371.html) 这篇文章了解一下 spring。
[spring](https://spring.io/) 是 Java 非常重要的框架,且蕴含了一系列设计模式,非常值得研究,本期就通过 [Spring 学习](https://www.cnblogs.com/wmyskxz/p/8820371.html) 这篇文章了解一下 spring。
## spring 为何长寿
@@ -1076,7 +1076,6 @@ const componentMeta: Interfaces.ComponentMeta = {
- 配置 fixTop 后即可吸顶,不需要组件做额外支持。
- 如果置顶的组件具有筛选功能,吸顶后仍具有筛选功能。
-
### 组件内吸顶
+250
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@@ -0,0 +1,250 @@
筛选条件是 BI 搭建的核心概念,我们大部分所说的探索式分析、图表联动也都属于筛选条件的范畴,**其本质就是一个组件对另一个组件的数据查询起到筛选作用**。
## 筛选组件是如何作用的
我们最常见的筛选条件就是表单场景的查询控件,如下图所示:
<img width=300 src="https://img.alicdn.com/tfs/TB107njjRFR4u4jSZFPXXanzFXa-724-302.png">
若干 “具有输出能力” 的组件作为筛选组件,点击查询按钮时触发其作用组件重新取数。
注意这里 “具有输出能力” 的组件不仅是输入框等具有输入性质的组件,其实所有具备交互能力的组件都可以,甚至可以由普通组件承担筛选触发的能力:
<img width=300 src="https://img.alicdn.com/tfs/TB1V.sVgSslXu8jSZFuXXXg7FXa-858-196.png">
一个表格的表头点击也可以触发筛选行为,或者柱状图的一个柱子被点击都可以,只要进行到这层抽象,**组件间联动本质也属于筛选行为**。
同样重要的,筛选作用的组件也可以是具备输入能力的组件:
<img width=450 src="https://img.alicdn.com/tfs/TB1qqrxUpT7gK0jSZFpXXaTkpXa-1280-198.png">
当目标组件是具备筛选能力组件时,这就是筛选联动场景了,所以 **筛选联动也属于普通筛选行为**。至于目标组件触发取数后,是否立即修改其筛选值,进而触发后续的筛选联动,就完全由业务特性决定了。
一个组件也可以自己联动自己筛选,比如折线图点击下钻的场景,就是自己触发了筛选,作用到自己的例子。
## 什么是筛选组件
**任何组件都可以是筛选组件**
可能最容易理解的是输入框、下拉框、日期选择器等具备输入特征的组件,这些组件只能说天然适合作为筛选组件,但不代表系统设计要为这些组件特殊处理。
扩大想一想,其实普通的按钮、表格、折线图等等 **具有展示属性的组件也具有输入特性的一面**,比如按钮被点击时触发查询、单元格被点击时想查询当前城市的数据趋势、折线图某条线被点击时希望自身从年下钻到月等等。
所以 **不存在筛选组件这概念,而是任何组件都具有筛选的能力**,因此筛选是一种任何组件都具有的能力,而不局限在某几个组件上,一旦这么设计,可以做到以下几点:
1. 实现输入类组件到展示类组件的筛选,符合基本筛选诉求。
2. 实现展示类组件到展示类组件的筛选,属于图表联动图表的高级功能。
3. 实现输入类组件到输入类组件的筛选,属于筛选联动功能。
4. 实现组件自身到自身的筛选,实现下钻功能。
下面介绍 bi-designer 的筛选条件设计。
## 筛选条件设计
基于上述分析,bi-designer 在组件元信息中没有增加所谓的筛选组件类型,而是将其设定为一种筛选能力,任何组件都能触发。
### 如何触发筛选
组件调用 `onFilterChange` 即可完成筛选动作:
```jsx
import { useDesigner } from "@alife/bi-designer";
const InputFilter = () => {
const { onFilterChange } = useDesigner();
return (
<input onChange={(event) => () => onFilterChange(event.target.value)} />
);
};
```
但这种开发方式违背了 **低侵入** 的设计理念,我们可以采用组件与引擎解构的方式,让输入框变更的时候直接调用 `props.onChange` ,这个组件保持了最大的独立性:
```jsx
const InputFilter = ({ onChange }) => {
return <input onChange={(event) => () => onChange(event.target.value)} />;
};
```
那渲染引擎怎么将 `onFilterChange` 映射到 `props.onChange` 呢?如下配置 DSL 即可:
```json
{
"props": {
"onChange": {
"type": "JSExpression",
"value": "this.onFilterChange"
}
}
}
```
### 筛选影响哪些组件
一般筛选组件会选择作用于的目标组件,类似下图:
<img width=300 src="https://img.alicdn.com/tfs/TB1RJHPUxD1gK0jSZFsXXbldVXa-768-486.png">
这些信息会存储在筛选组件的组件配置中,即 `componentInstance.props`,筛选目标组件在 `componentMeta.eventConfigs` 组件元信息的事件中配置:
```jsx
import { Interfaces } from "@alife/bi-designer";
const componentMeta: Interfaces.ComponentMeta = {
eventConfigs: ({ componentInstance }) =>
componentInstance.props.targets?.map((target) => ({
// 筛选取数
type: "filterFetch",
// 触发组件
source: componentInstance.id,
// 作用组件
target: target.id,
})),
};
```
如上所示,假设作用于组件存储在 `props.targets` 字段中,我们将其 `map` 一下都设置为 `filterFetch` 类型,表示筛选作用,`source` 触发源是自己,`target` 目标组件是存储的 `target.id`
这样当 `source` 组件调用了 `onFilterChange``target` 组件就会触发取数,并在取数参数中拿到作用于其的筛选组件信息与筛选值。
### 组件如何感知筛选条件
组件取数是结合了筛选条件一起的,只要如上设置了 `filterFetch`,渲染引擎会自动在计算取数参数的回调函数 `getFetchParam` 中添加 `filters` 代表筛选组件信息,组件可以结合自身 `componentInstance``filters` 推导出最终取数参数:
<img width=300 src="https://img.alicdn.com/tfs/TB1tDDTUuH2gK0jSZJnXXaT1FXa-870-434.png">
最终,组件元信息只要写一个 `getFetchParam` 回调函数即可,**可以自动拿到作用于它的筛选组件,而不用关心是哪些配置导致了关联,只要响应式的去处理筛选作用即可**。
```jsx
import { Interfaces } from "@alife/bi-designer";
const componentMeta: Interfaces.ComponentMeta = {
// 组装取数参数
getFetchParam: ({ componentInstance, filters }) => {
// 结合 componentInstance 与 filters.map... 返回取数参数
},
};
```
## 筛选组件间联动带来的频繁取数问题
对于筛选联动的复杂场景,会遇到频繁取数的问题。
假设国家、省、市三级联动筛选条件同时 `filterFetch` 作用于一个表格,这个表格取数的筛选条件需要同时包含国家、省、市三个参数,但我们又设置了 国家、省、市 这三个筛选组件之间的 `filterFetch` 作为筛选联动,那么国家切换后、省改变、联动市改变,这个过程筛选值会变化三次,但我们只想表格组件取数函数仅执行最后的一次,怎么办呢?
<img width=350 src="https://img.alicdn.com/tfs/TB1CFD9UBr0gK0jSZFnXXbRRXXa-984-656.png">
如上图所示,其实每个筛选条件在渲染引擎数据流中还存储了一个 `ready` 状态,表示筛选条件是否就绪,**一个组件关联的筛选条件只要有一个 `ready` 不为 `true`,组件就不会触发取数**。
因此我们需要在筛选变化的过程中,总是保证一个筛选组件的 `ready``false`,等筛选间联动完毕了,所有筛选器的 `ready``true`,组件才会取数,我们可以使用 `filterReady` 筛选依赖配置:
```jsx
import { Interfaces, createComponentInstancesArray } from "@alife/bi-designer";
const componentMeta: Interfaces.ComponentMeta = {
eventConfigs: ({ componentInstance }) =>
componentInstance.props.targets?.map((target) => ({
// 筛选就绪依赖
type: "filterReady",
// 触发组件
source: componentInstance.id,
// 作用组件
target: target.id,
})),
};
```
这样配置后,当 `source` 组件触发 `onFilterChange` 后,`target` 组件的筛选 `ready` 会立即设置为 `false`,只有 `target` 组件取完数后主动触发 `onFilterChange` 才会将自己的 `ready` 重新置为 `true`。**That'a all,其他流程没有任何感知**。
## 若干筛选组件聚合成一个查询控件
除了联动外,也会存在防止频繁查询的诉求,希望将多个筛选条件绑定成一个大筛选组件,在点击 “查询” 按钮时再取数:
<img width=400 src="https://img.alicdn.com/tfs/TB1nmHVUuH2gK0jSZJnXXaT1FXa-972-174.png">
可以利用 **筛选作用域** 轻松实现此功能,只需要两步:
### 筛选组件设置独立筛选作用域
```jsx
import { Interfaces } from "@alife/bi-designer";
const componentMeta: Interfaces.ComponentMeta = {
// 通过 componentInstance 判断,如果是全局筛选器内部,则设置 filterScope
filterScope: ({ componentInstance }) => ["my-custom-scope-name"],
};
```
这样,这批筛选组件就与其作用的组件属于不同的 **筛选作用域** 了,所以筛选不会对其立即生效,功能实现了一半。
### 确认按钮点击时调用 `submitFilterScope`
```jsx
import { useDesigner } from '@alife/bi-designer'
const componentMeta: Interfaces.ComponentMeta = {
const { submitFilterScope } = useDesigner()
// 点击确认按钮时,调用 submitFilterScope('my-custom-scope-name')
};
```
你可以在点击查询按钮后调用 `submitFilterScope` 并传入对应作用域名称,这样作用域内筛选组件就会立即对其 `target` 组件生效了。
至于确认按钮、UI 上的聚合,这些你可以写一个自定义组件去做,利用 `ComponentLoader` 把筛选组件聚合到一起加载,总之功能与 UI 是解耦的。
如果你对原理感兴趣,可以再多看一下这张图:
<img width=400 src="https://img.alicdn.com/tfs/TB1eZPJhAcx_u4jSZFlXXXnUFXa-1082-645.png">
### 突破筛选作用域
然而实际场景中,可能存在更复杂的组合,见下面的例子:
<img width=350 src="https://img.alicdn.com/tfs/TB1cfGNiIVl614jSZKPXXaGjpXa-966-600.png">
筛选器 1 同时对 筛选器 2、表格 产生筛选作用 `filterFetch`,但对 表格 的作用希望通过查询按钮拦截住,而对 筛选器 2 的作用希望能立即生效,对于这个例子有两种方式解决:
最简单的方式就是将 筛选器 1、筛选器 2 设置为相同作用域 `group1`,这样就通过作用域分割自然实现了效果,**而且这本质上是两个筛选器 UI 不在一起,但筛选作用域相同的例子**:
<img width=350 src="https://img.alicdn.com/tfs/TB1_kn1UpT7gK0jSZFpXXaTkpXa-1056-660.png">
但是再变化一下,如果筛选器 2 也对表格产生筛选作用,那我们将 筛选器 1、筛选器 2 放入同一个 `group1` 等于对表格的查询都会受到 “查询” 按钮的控制,但 **我们又希望筛选器 2 可以立即作用于表格**
<img width=350 src="https://img.alicdn.com/tfs/TB1ftP3Urr1gK0jSZFDXXb9yVXa-968-602.png">
如图所示,我们只能将 筛选器 1 的筛选作用域设置为 `group1`,这样 筛选器 2 与 表格 属于同一个筛选作用域,他们之间筛选会立即生效,我们只要解决 筛选器 1 不能立即作用于 筛选器 2 的问题即可,可以通过 `ignoreFilterScope` 方式突破筛选作用域:
```jsx
import { Interfaces } from "@alife/bi-designer";
const componentMeta: Interfaces.ComponentMeta = {
eventConfigs: ({ componentInstance }) =>
componentInstance.props.targets?.map((target) => ({
// 筛选取数
type: "filterFetch",
// 触发组件
source: componentInstance.id,
// 作用组件
target: target.id,
// 突破筛选作用域
ignoreFilterFetch: true,
})),
};
```
我们只要在 `source: 筛选器1` `target: 筛选器2``filterFetch` 配置中,将 `ignoreFilterFetch` 设置为 `true`,这个 `filterFetch` 就会忽略筛选作用域,实现立即 筛选器 1 立即作用到 筛选器 2 的效果。
## 总结
你还有哪些特殊的筛选诉求?可以用这套筛选设计解决吗?
> 讨论地址是:[精读《BI 搭建 - 筛选条件》· Issue #270 · dt-fe/weekly](https://github.com/dt-fe/weekly/issues/270)
**如果你想参与讨论,请 [点击这里](https://github.com/dt-fe/weekly),每周都有新的主题,周末或周一发布。前端精读 - 帮你筛选靠谱的内容。**
> 关注 **前端精读微信公众号**
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> 版权声明:自由转载-非商用-非衍生-保持署名([创意共享 3.0 许可证](https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.zh)
@@ -0,0 +1,115 @@
# Abstract Factory(抽象工厂)
Abstract Factory(抽象工厂)属于创建型模式,工厂类模式抽象程度从低到高分为:简单工厂模式 -> 工厂模式 -> 抽象工厂模式。
**意图:提供一个接口以创建一系列相关或相互依赖的对象,而无须指定它们具体的类。**
## 举例子
如果看不懂上面的意图介绍,没有关系,设计模式需要在日常工作里用起来,结合例子可以加深你的理解,下面我准备了三个例子,让你体会什么场景下会用到这种设计模式。
### 汽车工厂
我们都知道汽车有很多零部件,随着工业革命带来的分工,很多零件都可以被轻松替换。但实际生活中我们消费者不愿意这样,我们希望买来的宝马车所包含的零部件都是同一系列的,以保证最大的匹配度,从而带来更好的性能与舒适度。
所以消费者不愿意到轮胎工厂、方向盘工厂、车窗工厂去一个个采购,而是将需求提给了宝马工厂这家抽象工厂,由这家工厂负责组装。那你是这家工厂的老板,已知汽车的组成部件是固定的,只是不同配件有不同的型号,分别来自不同的制造厂商,你需要推出几款不同组合的车型来满足不同价位的消费者,你会怎么设计?
### 迷宫游戏
你做一款迷宫游戏,已知元素有房间、门、墙,他们之间的组合关系是固定的,你通过一套算法生成随机迷宫,这套算法调用房间、门、墙的工厂生成对应的实例。但随着新资料片的放出,你需要生成具有新功能的房间(可以回复体力)、新功能的门(需要魔法钥匙才能打开)、新功能的墙(可以被炸弹破坏),但修改已有的迷宫生成算法违背了开闭原则(需要在已有对象进行修改),如果你希望生成迷宫的算法完全不感知新材料的存在,你会怎么设计?
### 事件联动
假设我们做一个前端搭建引擎,现在希望做一套关联机制,以实现点击表格组件单元格,可以弹出一个模态框,内部展示一个折线图。已知业务方存在定制表格组件、模态框组件、折线图组件的需求,但组件之间联动关系是确定的,你会怎么设计?
## 意图解释
在汽车工厂的例子中,我们已知车子的构成部件,**为了组装成一辆车子,需要以一定方式拼装部件,而具体用什么部件是需要可拓展的**。
在迷宫游戏的例子中,我们已知迷宫的组成部分是房间、门、墙,**为了生成一个迷宫,需要以某种算法生成许多房间、门、墙的实例,而具体用哪种房间、哪种门、哪种墙是这个算法不关心的,是需要可被拓展的**。
在事件联动的例子中,我们已知这个表格弹出趋势图的交互场景基本组成元素是表格组件、模态框组件、折线图组件,**需要以某种联动机制让这三者间产生联动关系,而具体是什么表格、什么模态框组件、什么折线图组件是这个事件联动所不关心的,是需要可以被拓展的**,表格可以被替换为任意业务方注册的表格,只要满足点击 `onClick` 机制就可以。
> **意图:提供一个接口以创建一系列相关或相互依赖的对象,而无须指定它们具体的类。**
这三个例子不正是符合上面的意图吗?我们要设计的抽象工厂就是要 **创建一系列相关或相互依赖的对象**,在上面的例子中分别是汽车的组成配件、迷宫游戏的素材、事件联动的组件。**而无须指定它们具体的类**,也就说明了我们不关心车子方向盘用的是什么牌子,迷宫的房间是不是普通房间,联动机制的折线图是不是用 `Echarts` 画的,我们只要描述好他们之间的关系即可,**这带来的好处是,未来我们拓展新的方向盘、新的房间、新的折线图时,不需要修改抽象工厂。**
## 结构图
<img width=800 src="https://img.alicdn.com/tfs/TB1k8DVVkT2gK0jSZFkXXcIQFXa-1472-658.png">
`AbstractFactory` 就是我们要的抽象工厂,描述了创建产品的抽象关系,比如描述迷宫如何生成,表格和趋势图怎么联动。
至于具体用什么方向盘、用什么房间,是由 `ConcreteFactory` 实现的,所以我们可能有多个 `ConcreteFactory`,比如 `ConcreteFactory1` 实例化的墙壁是普通墙壁,`ConcreteFactory2` 实例化的墙壁是魔法墙壁,但其对 `AbstractFactory` 的接口是一致的,所以 `AbstractFactory` 不需要关心具体调用的是哪一个工厂。
`AbstractProduct` 是产品抽象类,描述了比如方向盘、墙壁、折线图的创建方法,而 `ConcreteProduct` 是具体实现产品的方法,比如 `ConcreteProduct1` 创建的表格是用 `canvas` 画的,折线图是用 `G2` 画的,而 `ConcreteProduct2` 创建的表格是用 `div` 画的,折线图是用 `Echarts` 画的。
这样,当我们要拓展一个用 `Rcharts` 画的折线图,用 `svg` 画的表格,用 `div` 画的模态框组成的事件机制时,只需要再创建一个 `ConcreteFactory3` 做相应的实现即可,再将这个 `ConcreteFactory3` 传递给 `AbstractFactory`,并不需要修改 `AbstractFactory` 方法本身。
## 代码例子
下面例子使用 javascript 编写。
```typescript
class AbstractFactory {
createProducts(concreteFactory: ConcreteFactory) {
const productA = concreteFactory.createProductA();
const productB = concreteFactory.createProductB();
// 建立 A 与 B 固定的关联,即便 A 与 B 实现换成任意实现都不受影响
productA.bind(productB);
}
}
```
`productA.bind(productB)` 是一种抽象表示:
- 对于汽车工厂的例子,表示组装汽车的过程。
- 对于迷宫游戏的例子,表示生成迷宫的过程。
- 对于事件联动的例子,表示创建组件间关联的过程。
假设我们的迷宫有两套素材,分别是普通素材与魔法素材,只要在分别创建普通素材工厂 `ConcreteFactoryA`,与魔法素材工厂 `ConcreteFactoryB`,调用 `createProducts` 时传入的是普通素材,则产出的就是普通素材搭建的迷宫,传入的是魔法素材,则产出的就是用魔法素材搭建的迷宫。
当我们要创建一套新迷宫材料,比如熔岩迷宫,我们只要创建一套熔岩素材(熔岩房间、熔岩门、熔岩墙壁),再组装一个 `ConcreteFactoryC` 熔岩素材生成工厂传递给 `AbstractFactory.createProducts` 即可。
我们可以发现,使用抽象工厂模式,我们可以轻松拓展新的素材,比如拓展一套新的汽车配件,拓展一套新的迷宫素材,拓展一套新的事件联动组件,**这个过程只需要新建类即可,不需要修改任何类,符合开闭原则**。
## 弊端
任何设计模式都有其适用场景,反过来也说明了在某些场景下不适用。
还是上面的例子,如果我们的需求不是拓展一个新轮子、新墙壁、新折线图,而是:
- 汽车工厂要给汽车加一个新部件:自动驾驶系统。
- 迷宫游戏要新增一个功能素材:陷阱。
- 事件联动要新增一个联动对象:明细趋势统计表格。
你看,这种情况不是为已有元素新增一套实现,而是实现一些新元素,就会非常复杂,因为我们不仅要为所有 `ConcreteFactory` 新增每一个元素,还要修改抽象工厂,以将新元素与旧元素间建立联系,违背了开闭原则。
因此,对于已有元素固定的系统,适合使用抽象工厂,反之不然。
## 总结
抽象工厂对新增已有产品的实现适用,对新增一个产品种类不适用,可以参考结合了例子的下图加深理解:
<img width=800 src="https://img.alicdn.com/tfs/TB1Fbn7Vlr0gK0jSZFnXXbRRXXa-1416-852.png">
拓展一个熔岩素材包是 **增加一种产品风格**,适合使用抽象工厂设计模式;拓展一个陷阱是 **增加一个产品种类**,不适合使用抽象工厂设计模式。为什么呢?看下图:
<img width=800 src="https://img.alicdn.com/tfs/TB12fL8VeL2gK0jSZFmXXc7iXXa-1696-640.png">
创建迷宫这个抽象工厂做的事情,**是把已有的房间、门、墙壁建立关联**,因为操作的是抽象类,所以拓展一套具体实现(熔岩素材包)对这个抽象工厂没有感知,这样做很容易。
但如果新增一个产品种类 - 陷阱,可以看到,抽象工厂必须将陷阱与前三者重新建立关联,这就要修改抽象工厂,不符合开闭原则。同时,如果我们已有素材包 1 ~素材包 999,就需要同时增加 999 个对应的陷阱实现(普通陷阱、魔法陷阱、熔岩陷阱),其工作量会非常大。
因此,只有产品种类稳定时,需要频繁拓展产品风格时才适合用抽象工厂设计模式。
> 讨论地址是:[精读《设计模式 - Abstract Factory 抽象工厂》· Issue #271 · dt-fe/weekly](https://github.com/dt-fe/weekly/issues/271)
**如果你想参与讨论,请 [点击这里](https://github.com/dt-fe/weekly),每周都有新的主题,周末或周一发布。前端精读 - 帮你筛选靠谱的内容。**
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@@ -0,0 +1,147 @@
# Builder(生成器)
Builder(生成器)属于创建型模式,针对的是单个复杂对象的创建。
**意图:将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。**
## 举例子
如果看不懂上面的意图介绍,没有关系,设计模式需要在日常工作里用起来,结合例子可以加深你的理解,下面我准备了三个例子,让你体会什么场景下会用到这种设计模式。
### 搭乐高积木
乐高积木是很典型的随机拼装场景,你有很多乐高积木,要搭一个小房子都太复杂了,可能不得不看着说明书一步步操作,这就像创建一个复杂的对象,要传入非常多的参数,而且顺序还不能错。
如果不考虑拼装乐高过程中的乐趣,你只是想快速得到一个标准的房子,怎么样才可以最快最省事?
### 工厂流水线
制作一个罐头要经历许多步骤,而其中一些步骤比如制作罐头是通用的,可以用这个罐头装很多东西,比如红枣罐头、黄桃罐头,那工厂流水线是怎么做到灵活可拓展的呢?
### 创建数据库连接池
建立一个数据库连接池,我们需要传入数据库的地址、用户名与密码、还有要创建多少大小的连接池,缓存的位置等等。
考虑到数据库必须正确连接后才有效,创建时必须校验传入的数据库地址与密码的正确性,甚至存储方式与数据库类型还有关系,这是一个简单的 `new` 实例化可以解决的吗?
## 意图解释
在乐高积木的例子中,我们为了得到一个房子其实不需要关心每一个积木应该如何摆放,**我们只要交给组装工厂(一个人或者一个程序)产出标准房子就行了**,这其中参数可能是 `.setHouseType().build()` 设置房屋类型,而不需要 `new House(block1, block2, ... block999)` 传递这些没必要的参数。**其中组装工厂就是生成器**。
在工厂流水线的例子中,**流水线就是生成器,一个流水线可以不通过不同组合生成不同作用的工厂**,黄桃罐头的流水线可以理解为 `new Builder().组装罐头().放入黄桃().build()`,红枣罐头的流水线可以理解为 `new Builder().组装罐头().放入红枣().build()`,我们可以复用生成器最基础的函数 `组装罐头()` 将其用于创建不同的产品中,复用了组装基础能力。
在创建数据库例子中,我们可以先设置一些必要的参数再创建,比如 `new Builder().setUrl().setPassword().setType().build()`,这样在最终执行 `build` 函数的时候,可以对参数中存在关联的进行校验,而得到的对象也无法再被修改,这样比直接暴露数据库连接池对象,再一个值一个值 Set 多了如下好处:
1. 对象无法被修改,保护了程序稳定性,减少了维护复杂度。
2. 可以对参数关联进行一次性校验。
3. 在创建对象之前不会存在中间态,即创建了对象实例,但缺少部分参数,这可能导致对象无法正确 work。
**意图:将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。**
我们再理解一次意图,所谓构建与表示分离,就是指一个对象 `Persion` 并不是简单的 `new Persion()` 就可以实例化出来的,如果可以,那就是构建与表示一体。**所谓构建与表示分离,就是指 `Persion` 只能描述,而不能通过 `new Persion()` 实例化,将实例化工作通过 Builder 实现,这样同样一个构建过程可以创建不同的 `Persion` 实例。**
在乐高积木的例子中,通过乐高创建的房子并不是 `new House()` 出来,而是将构建与表示分离了,工厂流水线中我们创建一个黄桃罐头,不是通过 `new 黄桃罐头()`,而是通过流水线不同拼装方式来完成,在数据库例子中,我们没有通过 `new DB()` 的方式创建数据库,而是通过 Builder 来创建,这都体现了构建与表示的分离。
## 结构图
<img width=800 src="https://img.alicdn.com/tfs/TB14lOwYXT7gK0jSZFpXXaTkpXa-1382-466.png">
- `Director` 指导器,用来指导构建过程。
- `Builder` 生成器接口,用来提供一系列构建对象的方法,以及最终的 `build` 生成对象函数,这个函数里可以做一些参数校验。
- `ConcreteBuilder``Builder` 的具体实现。
实际上,Builder 模式抽象层次可高可低,我们上面三个例子都没有用到指导器与生成器接口,这是因为在代码不太复杂的情况下,可以使用简化模型。
## 代码例子
下面例子使用 javascript 编写。
```typescript
class Director {
create(concreteBuilder: ConcreteBuilder) {
// 创建了一些零件
concreteBuilder.buildA();
concreteBuilder.buildB();
// 校验参数已经生成实例
return concreteBuilder.build();
}
}
class HouseBuilder {
public buildA() {
// 创建房屋
// this.xxx = xxx
}
public buildB() {
// 刷油漆
}
public build() {
// 最终创建实例
return new House(/* ..一堆参数 this.xxx.. */);
}
}
// 接下来是正式使用
const director = new Director();
const builder = HouseBuilder();
const house = director.create(builder);
```
上面的例子是完整版本的 Builder 模式,抽象了指导器 `Director` 与生成器 `Builder`,只要两者都严格按照接口实现,我们可以:
1. 替换任意 `Director`,使创建的过程做任意修改。
2. 替换任意 `Builder`,使创建的实现做任意修改。
做了任意的改动,都可以得到不同的房子实现,这就是创建与表示分离的好处,我们可以通过同样的构建过程创建不同的表示。
这个 `director.create()`
- 在搭乐高积木的例子,表示用乐高搭建房屋的过程。
- 在工程流水线的例子,表示罐头的组装构成。
- 在创建数据库连接池的例子,表示数据库连接池的创建过程。
`Builder` 以及其函数 `buildA` `buildB` 等方法表示具体制造方法,比如:
- 在搭乐高积木的例子,表示如何盖房子,如何刷油漆。
- 在工程流水线的例子,表示如何做一个罐头,如何添加黄桃。
- 在创建数据库连接池的例子,表示如何设置数据库地址,如何设置用户名密码等。
对于数据库的例子中,我们不仅可以保证创建对象的便捷性,因为不需要传入过多参数,也保证了对象的正确校验,同时生成的实例也是不可变的。
更重要的是,如果使用完整模式,我们可以替换 `Director` 来修改创建数据库的方式,替换 `Builder` 来修改具体方法,比如 `.setUserName` 这个函数不做具体实现,而是统计性能,`build()` 函数创建的不是一个数据库连接实例,而是一个测试实例。
再比如前端同一个方法在 JS 和 Node 环境下运行效果不一样,我们可以实现 `BrowserBuild``NodeBuild`,实现相同的接口,这样可以共享相同的创建过程,创建不同环境可以运行的实例。
可以看到,使用 Builder 模式可以保证创建对象的便捷与稳定性,还留了足够的拓展空间改变对象的创建过程与创建方法,具有极强的拓展性。
## 弊端
任何设计模式都有其适用场景,反过来也说明了在某些场景下不适用。
- 实例化对象非常繁琐,重复定义了许多对象成员变量的 `set` 方法,而且也不如 `new` 看的直观,也就是场景足够简单时,不需要任何地方都用 Builder 实例化对象。
- 一个对象只有一种表示时,没必要做如此地步的抽象。
上面的例子都是相对复杂的,假设我们的搭房子的例子中,我们不是用乐高积木搭建,而是用两块半成品模板拼起来就得到一个房子,那就没有必要使用 Builder 模式,直接 `new House()` 即可。
再者,如果我们只需要生产各种罐头,而不需要生产汽车,那么就没必要过度抽象 Builder,把创建汽车的方法也囊括进去,最后,如果我们的对象只有一种表示时,没有必要抽象 Builder,也就是流水线如果只生产黄桃罐头,就没必要把各个生产环节变成可拆卸的,因为也没有重新组合的需要。
## 总结
Builder 模式对于创建一个复杂对象特别有用,可以看下图加深理解:
<img wdith=800 src="https://img.alicdn.com/tfs/TB109aLYoT1gK0jSZFrXXcNCXXa-1412-984.png">
最后总结一下何时适合用 Builder 模式:只有当创建过程允许被构造对象有不同表示,或者对象复杂到对象描述与创建对象过程值得分离时,才使用 Builder 设计模式。
> 讨论地址是:[精读《设计模式 - Builder 生成器》· Issue #273 · dt-fe/weekly](https://github.com/dt-fe/weekly/issues/273)
**如果你想参与讨论,请 [点击这里](https://github.com/dt-fe/weekly),每周都有新的主题,周末或周一发布。前端精读 - 帮你筛选靠谱的内容。**
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# Factory Method(工厂方法)
Factory Method(工厂方法)属于创建型模式,利用工厂方法创建对象实例而不是直接用 New 关键字实例化。
理解如何写出工厂方法很简单,但理解为什么要用工厂方法就需要动动脑子了。工厂方法看似简单的将 New 替换为一个函数,其实是体现了面向接口编程的思路,它创建的对象其实是一个符合通用接口的通用对象,这个对象的具体实现可以随意替换,以达到通用性目的。
**意图:定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类。Factory Method 使一个类的实例化延迟到其子类。**
## 举例子
如果看不懂上面的意图介绍,没有关系,设计模式需要在日常工作里用起来,结合例子可以加深你的理解,下面我准备了三个例子,让你体会什么场景下会用到这种设计模式。
### 换灯泡
我自己在家换过灯泡,以前我家里灯坏掉的时候,我看着这个奇形怪状的灯管,心里想,这种灯泡和这个灯座应该是一体的,市场上估计很难买到适配我这个灯座的灯泡了。结果等我把灯泡拧下来,跑到门口的五金店去换的时候,店员随便给了我一个灯泡,我回去随便拧了一下居然就能用了。
我买这个灯泡的过程就用到了工厂模式,而正是得益于这种模式,让我可以方便在家门口就买到可以用的灯泡。
### 卡牌对战游戏
卡牌对战中,卡牌有一些基本属性,比如攻防、生命值,也符合一些通用约定,比如一回合出击一起等等,那么对于战斗系统来说,应该怎样实例化卡牌呢?如何批量操作卡牌,而不是通用功能也要拿到每个卡牌的实例才能调用?另外每个卡牌有特殊能力,这些特殊能力又应该如何拓展呢?
### 实现任意图形拖拽系统
一个可以被交互操作的图形,它可以用鼠标进行拉伸、旋转或者移动,不同图形实现这些操作可能并不相同,要存储的数据也不一样,这些数据应该独立于图形存储,我们的系统如果要对接任意多的图形,具备强大拓展能力,对象关系应该如何设计呢?
## 意图解释
在使用工厂方法之前,我们就要创建一个 **用于创建对象的接口**,这个接口具备通用性,**所以我们可以忽略不同的实现来做一些通用的事情**。
换灯泡的例子来说,我去门口五金店买灯泡,而不是拿到灯泡材料自己 New 一个出来,就是因为五金店这个 “工厂” 提供给我的灯泡符合国家接口标准,而我家里的灯座也符合这个标准,所以灯座不需要知道对接的灯泡是具体哪个实例,什么颜色,什么形状,这些都无所谓,只要灯泡符合国家标准接口,就可以对接上。
对卡牌对战的系统来说,**所有卡牌都应该实现同一种接口**,所以卡牌对战系统拿到的卡牌应该就是简单的 Card 类型,这种类型具备基本的卡片操作交互能力,系统就调用这些能力完成基本流程就好了,如果系统直接实例化具体的卡片,那不同的卡片类型会导致系统难以维护,卡片间操作也无法抽象化。
正式这种模式,使得我们可以在卡牌的具体实现上做一些特殊功能,比如修改卡片攻击时效果,修改卡牌销毁时效果。
对图形拖拽系统来说,用到了 “连接平行的类层次” 这个特性,所谓连接平行的类层次,就是指一个图形,与其对应的操作类是一个平行抽象类,而一个具体的图形与具体的操作类则是另一个平行关系,系统只要关注最抽象的 “通用图形类” 与 “通用操作类” 即可,操作时,底层可能是某个具体的 “圆类” 与 “圆操作类” 结合使用,具体的类有不同的实现,但都符合同一种接口,因此操作系统才可以把它们一视同仁,统一操作。
**意图:定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类。Factory Method 使一个类的实例化延迟到其子类。**
所以接口是非常重要的,工厂方法第一句话就是 “定义一个用于创建对象的接口”,这个接口就是 `Creator`,让子类,也就是具体的创建类(`ConcreteCreator`)决定要实例化哪个类(`ConcreteProduct`)。
所谓使一个类的实例化延迟到其子类,是因为抽象类不知道要实例化哪个具体类,所以实例化动作只能由具体的子类去做,这样绕一圈的好处是,我们可以将任意多对象看作是同一类事物,做统一的处理,比如 **无论何种灯泡实例都满足通用的灯座接口**,**所有工厂实例化的卡牌都具备玩一局卡牌游戏的基本功能**,**任何图形与交互类都满足特定功能关系**,这种思想让生活和设计得到了大幅简化。
## 结构图
<img width=800 src="https://img.alicdn.com/tfs/TB1VjyZmsVl614jSZKPXXaGjpXa-1434-476.png">
`Creator` 就是工厂方法,`ConcreteCreator` 是实现了 `Creator` 的具体工厂方法,每一个具体工厂方法生产一个具体的产品 `ConcreteProduct`,每个具体的产品都实现通用产品的特性 `Product`
## 代码例子
下面例子使用 typescript 编写。
```typescript
// 产品接口
interface Product {
save: () => void;
}
// 工厂接口
interface Creator {
createProduct: () => Product;
}
// 具体产品
class ConcreteProduct implements Product {
save = () => {};
}
// 具体工厂
class ConcreteCreator implements Creator {
createProduct = () => {
return new ConcreteProduct();
};
}
```
创建一个 `Product` 的子类 `ConcreteCreator`,并返回一个实现了 `Product` 的具体实例 `ConcreteProduct`,这样我们就可以方便使用这个工厂了。
工厂方法并不是直接调用 `new ConcreteCreator().createProduct` 那么简单,这样体现不出任何抽象性,真正的场景是,在一个创建产品的流程中,我们只知道拿到的工厂是 `Creator`
```typescript
function main(anyCreator: Creator) {
const product = anyCreator.createProduct()
}
```
在外面调用 `main` 函数时,实际传进去的是一个具体工厂,比如 `myCreator`,但关键是 `main` 函数不用关心到底是哪一个具体工厂,只要知道是个工厂就行了,具体对象创建过程交给了其子类。
**你也许也发现了,这就是抽象工厂中其中的一步,所以抽象工厂使用了工厂方法。**
## 弊端
工厂方法中,每创建一种具体的子类,就要写一个对应的 `ConcreteCreate`,这相对比较笨重,但有意思的是,如果将创建多个对象放到一个 `ConcreteCreate` 中,就变成了 **简单工厂模式**,新增产品要修改已有类不符合开闭模式,反而推荐写成本文说的这种模式。
彼之毒药吾之蜜糖,要知道没有一种设计模式解决所有问题,没有一种设计模式没有弊端,**而这个弊端不代表这个设计模式不好,一个弊端的出现可能是为了解决另一个痛点。** 要接受不完美的存在,这么多种设计模式就是对应了不同的业务场景,**为合适的场景选择一种能将优势发扬光大,以至于能掩盖弊端,就算进行了合理的架构设计**。
## 总结
工厂方法并不是简单把 New 的过程换成了函数,而是抽象出一套面向接口的设计模式:
<img width=800 src="https://img.alicdn.com/tfs/TB1WKH.Zoz1gK0jSZLeXXb9kVXa-1480-786.png">
你看,我要做灯泡,可以直接做具体的灯泡,也可以定一个灯泡接口,通过灯泡工厂拿到具体灯泡,灯泡工厂对待所有灯泡的只做流程都是一样的,不管是中世纪风灯泡,还是复古灯泡,还是普通白织灯,都是一模一样的制作流程,具体怎么做由具体的子类去实现,这样我们可以统一管理 “灯泡” 这一个通用概念,而忽略不同灯泡之间不太重要的差别,程序的可维护性得到了大幅提升。
> 讨论地址是:[精读《设计模式 - Factory Method 工厂方法》· Issue #274 · dt-fe/weekly](https://github.com/dt-fe/weekly/issues/274)
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# Prototype(原型模式)
Prototype(原型模式)属于创建型模式,既不是工厂也不是直接 New,而是以拷贝的方式创建对象。
**意图:用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型创建新的对象。**
## 举例子
如果看不懂上面的意图介绍,没有关系,设计模式需要在日常工作里用起来,结合例子可以加深你的理解,下面我准备了三个例子,让你体会什么场景下会用到这种设计模式。
### 做钥匙
很显然,为了房屋安全,要尽量做到一把钥匙只能开一扇门,每把钥匙结构都多多少少不一样,却又很相似,做钥匙的人按照你给的钥匙一模一样做一个新的,这属于什么模式呢?
### 两种状态表
当网站做不停机维护时,假设维护内容是给每个高级会员账户多打 100 元现金,现在需要改数据库表。已知:
1. 数据库表有几千万条数据,其中高级会员有几千位,为了方便调用已经缓存在中间层了,且数据库对应 ID 更新后对应缓存也会更新。
2. 几千条数据修改语句执行完需要几分钟,这几分钟内无法接受用户数据不同步的问题。
一种常见的做法是,我们生成一份高级会员列表的拷贝,代替数据库缓存的结果,数据库只要读到对应会员 ID 就从拷贝列表中获取,数据表新增一列状态标志,操作完后这个拷贝移除,更新高级会员缓存。
但是如何生成高级会员列表拷贝呢?如果直接从几千万条用户数据中重新查询,会有较高的数据库查询成本。
### 模版组件
通用搭建系统中,我们可以将某个拖拽到页面的区块设置为 “模版”,这个模版可以作为一个新组件被重新拖拽到任意为止,实例化任意次。实际上,这是一种分段式复制粘贴,你会如何实现这个功能呢?
## 意图解释
解决上面问题的办法都很简单,就是基于已有对象进行复制即可,效率比 New 一个,或者工厂模式都要高。
**意图:用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型创建新的对象。**
所谓原型实例,就是被选为拷贝模版的那个对象,比如做钥匙例子中,你给老板的样板钥匙;两种状态表中的已有缓存高级会员列表;模版组件中选中的那个组件。然后,通过拷贝这些原型创建你想要的对象即可。
我们抽象思考一下,如果每把钥匙都遵循 `Prototype` 接口,提供了 `clone()` 方法以复制自己,那就可以快速复制任意一把钥匙。钥匙工厂可无法解决每把钥匙不一样的问题,我们要的就是和某个钥匙一模一样的副本,复制一份钥匙最简单。
高级会员状态表例子中,查询数据库的成本是高昂的,但如果仅仅复制已经查询好的列表,时间可以忽略不计,因此最经济的方案是直接复制,而不是通过工厂模式重新连接数据库并执行查询。
模版组件更是如此,我们根本没有定义那么多组件实例的基类,只要每个组件提供一个 `clone()` 函数,就可以立即复制任意组件实例,这无疑是最经济实惠的方案。
看到这里,你应该知道了,原型模式的精髓是对象要提供 `clone()` 方法,而这个 `clone()` 方法实现难度有高有低。
一般来说,原型模式的拷贝建议用深拷贝,毕竟新对象最好不要影响到旧对象,**但是在深拷贝性能问题较大的情况下,可以考虑深浅拷贝结合,也就是将在新对象中,不会修改的数据使用浅拷贝,可能被修改的数据使用深拷贝。**
## 结构图
<img width=800 src="https://img.alicdn.com/tfs/TB1roQlZWL7gK0jSZFBXXXZZpXa-1328-596.png">
`Client` 是发出指令的客户端,`Prototype` 是一个接口,描述了一个对象如何克隆自身,比如必须拥有 `clone()` 方法,而 `ConcretePrototype` 就是克隆具体的实现,不同对象有不同的实现来拷贝自身。
## 代码例子
下面例子使用 typescript 编写。
```typescript
class Component implements Prototype {
/**
* 组件名
*/
private name: string
/**
* 组件版本
*/
private version: string
/**
* 拷贝自身
*/
public clone = () => {
// 构造函数省略了,大概就是传递 name 和 version
return new Component(this.name, this.version)
}
}
```
我们可以看到,实现了 `Prototype` 接口的 `Component` 必须实现 `clone` 方法,这样任意组件在执行复制时,就可以直接调用 `clone` 函数,而不用关心每个组件不同的实现方式了。
从这就能看出,原型模式与 Factory 与 Builder 模式还是有类似之处的,在隐藏创建对象细节这一点上。
使用的时候,我们就可以这样创建一个新对象:
```typescript
const newComponent = oldComponent.clone()
```
这里有两个注意点:一般来说,**如果要二次修改生成的对象,不建议给 `clone` 函数加参数,因为这样会导致接口的不一致。** 我们可以为对象实例提供一些 `set` 函数进行二次修改。另外,`clone` 函数要考虑性能,就像前面说过的,可以考虑深浅拷贝结合的方式,同时要注意当对象存在引用关系甚至循环引用时,甚至不一定能实现拷贝函数。
## 弊端
每个设计模式必有弊端,但就像每一期都说的,有弊端不代表设计模式不好用,而是指在某种场景喜爱存在问题,我们只要规避这些场景,在合理的场景使用对应设计模式即可。
原型模式的弊端:
1. 每个类都要实现 `clone` 方法,对类的实现是有一定入侵的,要修改已有类时,违背了开闭原则。
2. 当类又调用了其他对象时,如果要实现深拷贝,需要对应对象也实现 `clone` 方法,整体链路可能会特别长,实现起来比较麻烦。
## 总结
**原型模式一般与工厂模式搭配使用,一般工厂方法接收一个符合原型模式的实例,就可以调用它的 `clone` 函数创建返回新对象啦。** 代码大概是这样:
```typescript
// buildComponentFactory 内部通过 targetComponent.clone() 创建对象,而不是 New 或者调用其他工厂函数。
const newComponent = buildComponentFactory(new Component())
```
最后来一张图快速理解原型模式:
<img width=600 src="https://img.alicdn.com/tfs/TB1hBIdm6MZ7e4jSZFOXXX7epXa-982-486.png">
> 讨论地址是:[精读《设计模式 - Prototype 原型模式》· Issue #277 · dt-fe/weekly](https://github.com/dt-fe/weekly/issues/277)
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# Singleton(单例模式)
Singleton(单例模式)属于创建型模式,提供一种对象获取方式,保证在一定范围内是唯一的。
**意图:保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点。**
其实单例模式在前端体会的不明显,原因有:
1. 前端代码本身在单机运行,创建的任何变量都是天然分布式的,不需要担心影响另一个用户。
2. 后端代码是一对多的,分辨出哪些资源是请求间共享的,哪些是请求内独有的很重要。
另外我们说到单例,是隐含了一个范围的,指的是在某个范围内单例,比如在一个上下文中,还是一个房间中,还是一个进程,一个线程中单例,不同场景范围会不同。
## 举例子
如果看不懂上面的意图介绍,没有关系,设计模式需要在日常工作里用起来,结合例子可以加深你的理解,下面我准备了三个例子,让你体会什么场景下会用到这种设计模式。
### 多人游戏的共享物品
玩过游戏的同学都知道,我们在每局游戏中使用的公共物品在当前房间中是唯一的,但在游戏房间间却不是唯一的,所以这些公共物品肯定有不同的类去描述,那每局游戏中怎么拿公共物品,可以保证拿到的是当前局内唯一的?
### Redux 数据流
其实前端的 Redux 数据流本身就是单例模式,在一个应用中,数据是唯一的,但可以有不同的 UI 使用这份唯一的数据,甚至把一个表格组件展示在两个不同地方,比如全屏模式,但数据依然是一份,我们没有必要为了全屏展示表格,就让它再发一次取数请求,完全可以和原来的表格共享一份数据。
### 数据库连接池
每个 SQL 查询都依赖数据库连接池,如果每次查询都建立一次数据库连接池,则建立连接的速度会远远慢于 SQL 查询速度,因此你会怎么设计数据库连接池的获取方法?
## 意图解释
单例模式的意图很简单,几乎就是其字面含义:
**意图:保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点。**
对于多人游戏的共享物品,比如一口锅,要保证在一局游戏内唯一,就要提供一种方法访问到唯一实例。
Redux 数据流的 `connect` 装饰器就是全局访问点的一种设计。
数据库连接池可以提前初始化好,并通过固定 API 提供这个唯一实例。
## 结构图
<img width=600 src="https://img.alicdn.com/tfs/TB1qVf20QY2gK0jSZFgXXc5OFXa-1060-342.png">
`Singleton` 是单例模式的接口,客户只能通过其定义的 `instance()` 访问实例,以保证单例。
## 代码例子
下面例子使用 typescript 编写。
```typescript
class Ball {
private _instance = undefined
// 构造函数申明为 private,就可以阻止 new Ball() 行为
private constructor() {}
public static instance = () => {
if (this._instance === undefined) {
this._instance = new Ball()
}
return this._instance
}
}
// 使用
const ball = Ball.getInstance()
```
可以仔细想想,为什么这个例子把单例写成了静态方法,而不是一个全局变量?其实全局变量也能解决问题,但由于会污染全局,要尽可能通过模块化方式解决,上面的例子就是一个较好的封装方式。
当然这只是一个最简单的例子,实际上单例模式还有几种模式:
### 饿汉式
初始化时就生成一份实例,这样调用时直接就能获取。
### 懒汉式
就是代码例子中写的,按需实例化,即调用的时候再实例化。
> **要注意,按需不一定是什么好事,如果 New 的成本很高还按需实例化,可能把系统异常的风险留到随机的触发时机,导致难以排查 BUG,另外也会影响第一次实例化时的系统耗时。**
对 JAVA 来说,单例还需要考虑并发性,有 **双重检测、静态内部类、枚举** 等办法解决,这里不具体展开。
## 弊端
单例模式的问题有:
- 对面向对象不太友好。对封装、继承、多态支持不够友好。
- 不利于梳理类之间的依赖关系。毕竟单例是直接调用的,而不是在构造函数申明的,所以要梳理关系要看完每一行代码才能确定。
- 可拓展性不好。万一要支持多例就比较难拓展,比如全局数据流可能因为微前端方案改成多实例、数据库连接池为了分治 SQL 改成多实例,都是有可能的,在系统设计之初就要考虑到未来是否还会保持单例。
- 可测试性不好,因为单例是全局共享的,无法保证测试用例间的隔离。
- 无法使用构造函数传参。
另外单例模式还可以被工厂方法所替代,所以不用特别纠结一种设计模式,可以结合使用,工厂函数也可以内嵌单例模式。
## 总结
单例模式概念、用法都简单,是架构设计常用方案,但要充分理解到单例模式的弊端,防止不恰当的使用。
<img width=400 src="https://img.alicdn.com/tfs/TB15O3YmOpE_u4jSZKbXXbCUVXa-904-224.png">
> 讨论地址是:[精读《设计模式 - Singleton 单例模式》· Issue #278 · dt-fe/weekly](https://github.com/dt-fe/weekly/issues/278)
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