這篇文章主要介紹TypeScript的5種設(shè)計(jì)模式分別是什么，文中介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

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設(shè)計(jì)模式是可以幫助開發(fā)人員解決問題的模板。在本中涉及的模式太多了，而且它們往往針對(duì)不同的需求。但是，它們可以被分為三個(gè)不同的組：

• 結(jié)構(gòu)模式處理不同組件(或類)之間的關(guān)系，并形成新的結(jié)構(gòu)，以提供新的功能。結(jié)構(gòu)模式的例子有Composite、Adapter和Decorator。
• 行為模式將組件之間的公共行為抽象成一個(gè)獨(dú)立的實(shí)體。行為模式的例子有命令、策略和我個(gè)人最喜歡的一個(gè):觀察者模式。
• 創(chuàng)建模式 專注于類的實(shí)例化，讓我們更容易創(chuàng)建新的實(shí)體。我說的是工廠方法，單例和抽象工廠。

單例模式

單例模式可能是最著名的設(shè)計(jì)模式之一。它是一種創(chuàng)建模式，因?yàn)樗_保無論我們嘗試實(shí)例化一個(gè)類多少次，我們都只有一個(gè)可用的實(shí)例。

處理數(shù)據(jù)庫(kù)連接之類的可以單例模式，因?yàn)槲覀兿Ｍ淮沃惶幚硪粋€(gè)，而不必在每個(gè)用戶請(qǐng)求時(shí)重新連接。

class MyDBConn {
  protected static instance: MyDBConn | null = null
  private id:number = 0

  constructor() {
    this.id = Math.random()
  }

  public getID():number {
    return this.id
  }

  public static getInstance():MyDBConn {
    if (!MyDBConn.instance) {
      MyDBConn.instance = new MyDBConn()
    }
    return MyDBConn.instance
  }
}

const connections = [
  MyDBConn.getInstance(),
  MyDBConn.getInstance(),
  MyDBConn.getInstance(),
  MyDBConn.getInstance(),
  MyDBConn.getInstance()
]

connections.forEach( c => {
    console.log(c.getID())
})

現(xiàn)在，雖然不能直接實(shí)例化類，但是使用getInstance方法，可以確保不會(huì)有多個(gè)實(shí)例。在上面的示例中，可以看到包裝數(shù)據(jù)庫(kù)連接的偽類如何從該模式中獲益。

這個(gè)事例展示了無論我們調(diào)用getInstance方法多少次，這個(gè)連接總是相同的。

上面的運(yùn)行結(jié)果：

0.4047087250990713
0.4047087250990713
0.4047087250990713
0.4047087250990713
0.4047087250990713

工廠模式

工廠模式是一種創(chuàng)建模式，就像單例模式一樣。但是，這個(gè)模式并不直接在我們關(guān)心的對(duì)象上工作，而是只負(fù)責(zé)管理它的創(chuàng)建。

解釋一下:假設(shè)我們通過編寫代碼來模擬移動(dòng)車輛，車有很多類型，例如汽車、自行車和飛機(jī)，移動(dòng)代碼應(yīng)該封裝在每個(gè)vehicle類中，但是調(diào)用它們的move 方法的代碼可以是通用的。

這里的問題是如何處理對(duì)象創(chuàng)建?可以有一個(gè)具有3個(gè)方法的單一creator類，或者一個(gè)接收參數(shù)的方法。在任何一種情況下，擴(kuò)展該邏輯以支持創(chuàng)建更多vehices都需要不斷增長(zhǎng)相同的類。

但是，如果決定使用工廠方法模式，則可以執(zhí)行以下操作：

cdn.segmentfault.com/v-5fb77f84/global/img/squares.svg">

現(xiàn)在，創(chuàng)建新對(duì)象所需的代碼被封裝到一個(gè)新類中，每個(gè)類對(duì)應(yīng)一個(gè)車輛類型。這確保了如果將來需要添加車輛，只需要添加一個(gè)新類，而不需要修改任何已經(jīng)存在的東西。

接著來看看，我們?nèi)绾问褂?code>TypeScript來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)：

interface Vehicle {
    move(): void
}

class Car implements Vehicle {

    public move(): void {
        console.log("Moving the car!")
    }
}

class Bicycle implements Vehicle {

    public move(): void {
        console.log("Moving the bicycle!")
    }
}

class Plane implements Vehicle {

    public move(): void {
        console.log("Flying the plane!")
    }
}

// VehicleHandler 是“抽象的”，因?yàn)闆]有人會(huì)實(shí)例化它instantiate it
// 我們要擴(kuò)展它并實(shí)現(xiàn)抽象方法
abstract class VehicleHandler {

    // 這是真正的處理程序需要實(shí)現(xiàn)的方法
    public abstract createVehicle(): Vehicle 

    public moveVehicle(): void {
        const myVehicle = this.createVehicle()
        myVehicle.move()
    }
} 

class PlaneHandler extends VehicleHandler{

    public createVehicle(): Vehicle {
        return new Plane()
    }
}

class CarHandler  extends VehicleHandler{

    public createVehicle(): Vehicle {
        return new Car()
    }
}

class BicycleHandler  extends VehicleHandler{

    public createVehicle(): Vehicle {
        return new Bicycle()
    }
}

/// User code...
const planes = new PlaneHandler()
const cars = new CarHandler()

planes.moveVehicle()
cars.moveVehicle()

上面的代碼很多，但我們可以使用上面的圖表來理解它。本質(zhì)上最后,我們關(guān)心的是自定義處理程序,這里稱它為處理程序,而不是創(chuàng)造者,因?yàn)樗麄儾恢皇莿?chuàng)建的對(duì)象,他們也有邏輯,使用它們(moveVehicle方法)。

這個(gè)模式的美妙之處在于，如果您你要添加一個(gè)新的vehicle類型，所要做的就是添加它的vehicle類和它的處理程序類，而不增加任何其他類的LOC。

觀察者模式

在所有的模式,我最喜歡的是觀察者模式,因?yàn)轭愋偷男袨槲覀兛梢詫?shí)現(xiàn)它。

它是如何工作的呢?本質(zhì)上，該模式表明你擁有一組觀察者對(duì)象，這些對(duì)象將對(duì)被觀察實(shí)體狀態(tài)的變化做出反應(yīng)。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，一旦在被觀察端接收到一個(gè)更改，它就負(fù)責(zé)通過調(diào)用它的一個(gè)方法來通知它的觀察者。

在實(shí)踐中，此模式的實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單，讓我們快速查看一下代碼，然后回顧一下

type InternalState = {
  event: String
}

abstract class Observer {
  abstract update(state:InternalState): void
}

abstract class Observable {
  protected observers: Observer[] = []
  protected state:InternalState = { event: ""}

  public addObserver(o: Observer):void {
    this.observers.push(o)
  }

  protected notify () {
    this.observers.forEach(o => o.update(this.state))
  }
}


class ConsoleLogger extends Observer  {

    public update(newState: InternalState) {
        console.log("New internal state update: ", newState)
    }
}

class InputElement extends Observable {

    public click():void {
        this.state = { event: "click" }
        this.notify()
    }

}

const input = new InputElement()
input.addObserver(new ConsoleLogger())

input.click()

正如你所看到的，通過兩個(gè)抽象類，我們可以定義Observer，該觀察者將表示對(duì)Observable實(shí)體上的更改做出反應(yīng)的對(duì)象。 在上面的示例中，我們假設(shè)具有一個(gè)被單擊的InputElement實(shí)體（類似于在前端具有HTML輸入字段的方式），以及一個(gè)ConsoleLogger，用于記錄控制臺(tái)發(fā)生的所有事情。

這種模式的優(yōu)點(diǎn)在于，它使我們能夠了解Observable的內(nèi)部狀態(tài)并對(duì)其做出反應(yīng)，而不必弄亂其內(nèi)部代碼。 我們可以繼續(xù)添加執(zhí)行其他操作的觀察者，甚至包括對(duì)特定事件做出反應(yīng)的觀察者，然后讓它們的代碼決定對(duì)每個(gè)通知執(zhí)行的操作。

裝飾模式

裝飾模式試圖在運(yùn)行時(shí)向現(xiàn)有對(duì)象添加行為。 從某種意義上說，我們可以將其視為動(dòng)態(tài)繼承，因?yàn)榧词箾]有創(chuàng)建新類來添加行為，我們也正在創(chuàng)建具有擴(kuò)展功能的新對(duì)象。

這樣考慮：假設(shè)我們擁有一個(gè)帶有move方法的Dog類，現(xiàn)在您想擴(kuò)展其行為，因?yàn)槲覀兿胍恢怀?jí)狗和一只可以游泳的狗。

通常，我們需要在 Dog 類中添加move 行為，然后以兩種方式擴(kuò)展該類，即SuperDog和SwimmingDog類。 但是，如果我們想將兩者混合在一起，則必須再次創(chuàng)建一個(gè)新類來擴(kuò)展它們的行為，但是，有更好的方法。

組合讓我們可以將自定義行為封裝在不同的類中，然后使用該模式通過將原始對(duì)象傳遞給它們的構(gòu)造函數(shù)來創(chuàng)建這些類的新實(shí)例。 讓我們看一下代碼：

abstract class Animal {

    abstract move(): void
}

abstract class SuperDecorator extends Animal {
    protected comp: Animal
    
    constructor(decoratedAnimal: Animal) {
        super()
        this.comp = decoratedAnimal
    }
    
    abstract move(): void
}

class Dog extends Animal {

    public move():void {
        console.log("Moving the dog...")
    }
}

class SuperAnimal extends SuperDecorator {

    public move():void {
        console.log("Starts flying...")
        this.comp.move()
        console.log("Landing...")
    }
}

class SwimmingAnimal extends SuperDecorator {

    public move():void {
        console.log("Jumps into the water...")
        this.comp.move()
    }
}


const dog = new Dog()

console.log("--- Non-decorated attempt: ")
dog.move()

console.log("--- Flying decorator --- ")
const superDog =  new SuperAnimal(dog)
superDog.move()

console.log("--- Now let's go swimming --- ")
const swimmingDog =  new SwimmingAnimal(dog)
swimmingDog.move()

注意幾個(gè)細(xì)節(jié):

• 實(shí)際上，SuperDecorator類擴(kuò)展了Animal類，與Dog類擴(kuò)展了相同的類。 這是因?yàn)檠b飾器需要提供與其嘗試裝飾的類相同的公共接口。
• SuperDecorator類是abstract ，這意味著并沒有使用它，只是使用它來定義構(gòu)造函數(shù)，該構(gòu)造函數(shù)會(huì)將原始對(duì)象的副本保留在受保護(hù)的屬性中。 公共接口的覆蓋是在自定義裝飾器內(nèi)部完成的。
• SuperAnimal和SwimmingAnimal是實(shí)際的裝飾器，它們是添加額外行為的裝飾器。

進(jìn)行此設(shè)置的好處是，由于所有裝飾器也間接擴(kuò)展了Animal類，因此如果你要將兩種行為混合在一起，則可以執(zhí)行以下操作：

const superSwimmingDog =  new SwimmingAnimal(superDog)

superSwimmingDog.move()

Composite(組合)

關(guān)于Composite模式，其實(shí)就是組合模式,又叫部分整體模式，這個(gè)模式在我們的生活中也經(jīng)常使用。

比如編寫過前端的頁面，肯定使用過

等標(biāo)簽定義一些格式，然后格式之間互相組合，通過一種遞歸的方式組織成相應(yīng)的結(jié)構(gòu)，這種方式其實(shí)就是組合，將部分的組件鑲嵌到整體之中。

關(guān)于此模式的有趣之處在于，它不是一個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)象組，它可以包含實(shí)體或?qū)嶓w組，每個(gè)組可以同時(shí)包含更多組，這就是我們所說的樹。

看一個(gè)例子：

interface IProduct {
  getName(): string
  getPrice(): number
}

class Product implements IProduct {
  private price:number
  private name:string

  constructor(name:string, price:number) {
    this.name = name
    this.price = price
  }

  public getPrice():number {
    return this.price
  }

  public getName(): string {
    return this.name
  }
}

class Box implements IProduct {

    private products: IProduct[] = []
    
    contructor() {
        this.products = []
    }
    
    public getName(): string {
        return "A box with " + this.products.length + " products"
    } 
    
    add(p: IProduct):void {
        console.log("Adding a ", p.getName(), "to the box")
        this.products.push(p)
    }

    getPrice(): number {
        return this.products.reduce( (curr: number, b: IProduct) => (curr + b.getPrice()),  0)
    }
}

//Using the code...
const box1 = new Box()
box1.add(new Product("Bubble gum", 0.5))
box1.add(new Product("Samsung Note 20", 1005))

const box2 = new Box()
box2.add( new Product("Samsung TV 20in", 300))
box2.add( new Product("Samsung TV 50in", 800))

box1.add(box2)

console.log("Total price: ", box1.getPrice())

在上面的示例中，我們可以將product 放入Box中，也可以將Box放入其他Box中，這是組合的經(jīng)典示例。因?yàn)槲覀円獙?shí)現(xiàn)的是獲得完整的交付價(jià)格，因此需要在大box里添加每個(gè)元素的價(jià)格(包括每個(gè)小box的價(jià)格)。

上面運(yùn)行的結(jié)果：

Adding a  Bubble gum to the box
Adding a  Samsung Note 20 to the box
Adding a  Samsung TV 20in to the box
Adding a  Samsung TV 50in to the box
Adding a  A box with 2 products to the box
Total price:  2105.5

因此，在處理遵循同一接口的多個(gè)對(duì)象時(shí)，請(qǐng)考慮使用此模式。 通過將復(fù)雜性隱藏在單個(gè)實(shí)體（組合本身）中，您會(huì)發(fā)現(xiàn)它有助于簡(jiǎn)化與小組的互動(dòng)方式。

以上是TypeScript的5種設(shè)計(jì)模式分別是什么的所有內(nèi)容，感謝各位的閱讀！希望分享的內(nèi)容對(duì)大家有幫助，更多相關(guān)知識(shí)，歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道！