详解JavaScript的策略模式编程
我喜欢策略设计模式。我尽可能多的试着去使用它。究其本质,策略模式使用委托去解耦使用它们的算法类。
这样做有几个好处。他可以防止使用大条件语句来决定哪些算法用于特定类型的对象。将关注点分离开来,因此降低了客户端的复杂度,同时还可以促进子类化的组成。它提高了模块化和可测性。每一个算法都可以单独测试。每一个客户端都可以模拟算法。任意的客户端都能使用任何算法。他们可以互调。就像乐高积木一样。
为了实现策略模式,通常有两个参与者:
该策略的对象,封装了算法。
客户端(上下文)对象,以即插即用的方式能使用任何策略。
这里介绍了我在javascrip里,怎样使用策略模式,在混乱无序的环境中怎样使用它将库拆成小插件,以及即插即用包的。
函数作为策略
一个函数提供了一种封装算法的绝佳方式,同时可以作为一种策略来使用。只需通过一个到客户端的函数并确保你的客户端能调用该策略。
我们用一个例子来证明。假设我们想创建一个greeter 类。它所要做的就是和人打招呼。我们希望greeter 类能知道跟人打招呼的不同方式。为了实现这一想法,我们为打招呼创建不同的策略。
// greeter is a class of object that can greet people. // it can learn different ways of greeting people through // 'strategies.' // // this is the greeter constructor. var greeter = function(strategy) { this.strategy = strategy; }; // greeter provides a greet function that is going to // greet people using the strategy passed to the constructor. greeter.prototype.greet = function() { return this.strategy(); }; // since a function encapsulates an algorithm, it makes a perfect // candidate for a strategy. // // here are a couple of strategies to use with our greeter. var politegreetingstrategy = function() { console.log("hello."); }; var friendlygreetingstrategy = function() { console.log("hey!"); }; var boredgreetingstrategy = function() { console.log("sup."); }; // let's use these strategies! var politegreeter = new greeter(politegreetingstrategy); var friendlygreeter = new greeter(friendlygreetingstrategy); var boredgreeter = new greeter(boredgreetingstrategy); console.log(politegreeter.greet()); //=> hello. console.log(friendlygreeter.greet()); //=> hey! console.log(boredgreeter.greet()); //=> sup.
在上面的例子中,greeter 是客户端,并有三种策略。正如你所看到的,greeter 知道怎样使用算法,但对于算法的细节却一无所知。
对于复杂的算法,一个简单的函数往往不能满足。在这种情况下,对好的方式就是按照对象来定义。
类作为策略
策略同样可以是类,特别是当算比上述例子中使用的人为的(策略/算法)更复杂的时候。使用类的话,允许你为每一种策略定义一个接口。
在下面的例子中,证实了这一点。
// we can also leverage the power of prototypes in javascript to create // classes that act as strategies. // // here, we create an abstract class that will serve as the interface // for all our strategies. it isn't needed, but it's good for documenting // purposes. var strategy = function() {}; strategy.prototype.execute = function() { throw new error('strategy#execute needs to be overridden.') }; // like above, we want to create greeting strategies. let's subclass // our strategy class to define them. notice that the parent class // requires its children to override the execute method. var greetingstrategy = function() {}; greetingstrategy.prototype = object.create(strategy.prototype); // here is the `execute` method, which is part of the public interface of // our strategy-based objects. notice how i implemented this method in term of // of other methods. this pattern is called a template method, and you'll see // the benefits later on. greetingstrategy.prototype.execute = function() { return this.sayhi() + this.saybye(); }; greetingstrategy.prototype.sayhi = function() { return "hello, "; }; greetingstrategy.prototype.saybye = function() { return "goodbye."; }; // we can already try out our strategy. it requires a little tweak in the // greeter class before, though. greeter.prototype.greet = function() { return this.strategy.execute(); }; var greeter = new greeter(new greetingstrategy()); greeter.greet() //=> 'hello, goodbye.'
通过使用类,我们与anexecutemethod对象定义了一个策略。客户端可以使用任何策略实现该接口。
同样注意我又是怎样创建greetingstrategy的。有趣的部分是对methodexecute的重载。它以其他函数的形式定义。现在类的后继子类可以改变特定的行为,如thesayhiorsaybyemethod,并不改变常规的算法。这种模式叫做模板方法,非常适合策略模式。
让我们看个究竟。
// since the greetingstrategy#execute method uses methods to define its algorithm, // the template method pattern, we can subclass it and simply override one of those // methods to alter the behavior without changing the algorithm. var politegreetingstrategy = function() {}; politegreetingstrategy.prototype = object.create(greetingstrategy.prototype); politegreetingstrategy.prototype.sayhi = function() { return "welcome sir, "; }; var friendlygreetingstrategy = function() {}; friendlygreetingstrategy.prototype = object.create(greetingstrategy.prototype); friendlygreetingstrategy.prototype.sayhi = function() { return "hey, "; }; var boredgreetingstrategy = function() {}; boredgreetingstrategy.prototype = object.create(greetingstrategy.prototype); boredgreetingstrategy.prototype.sayhi = function() { return "sup, "; }; var politegreeter = new greeter(new politegreetingstrategy()); var friendlygreeter = new greeter(new friendlygreetingstrategy()); var boredgreeter = new greeter(new boredgreetingstrategy()); politegreeter.greet(); //=> 'welcome sir, goodbye.' friendlygreeter.greet(); //=> 'hey, goodbye.' boredgreeter.greet(); //=> 'sup, goodbye.'
greetingstrategy 通过指定theexecutemethod的步骤,创建了一个类的算法。在上面的代码片段中,我们通过创建专门的算法从而利用了这一点。
没有使用子类,我们的greeter 依然展示出一种多态行为。没有必要在greeter 的不同类型上进行切换来触发正确的算法。这一切都绑定到每一个greeter 对象上。
var greeters = [ new greeter(new boredgreetingstrategy()), new greeter(new politegreetingstrategy()), new greeter(new friendlygreetingstrategy()), ]; greeters.foreach(function(greeter) { // since each greeter knows its strategy, there's no need // to do any type checking. we just greet, and the object // knows how to handle it. greeter.greet(); });
多环境下的策略模式
我最喜欢的有关策略模式的例子之一,实在 passport.js库中。passport.js提供了一种在node中处理身份验证的简单方式。大范围内的供应商都支持(facebook, twitter, google等等),每一个都作为一种策略实现。
该库作为一个npm包是可行的,其所有的策略也一样。库的用户可以决定为他们特有的用例安装哪一个npm包。下面是展示其如何实现的代码片段:
// taken from http://passportjs.org var passport = require('passport') // each authentication mechanism is provided as an npm package. // these packages expose a strategy object. , localstrategy = require('passport-local').strategy , facebookstrategy = require('passport-facebook').strategy; // passport can be instanciated using any strategy. passport.use(new localstrategy( function(username, password, done) { user.findone({ username: username }, function (err, user) { if (err) { return done(err); } if (!user) { return done(null, false, { message: 'incorrect username.' }); } if (!user.validpassword(password)) { return done(null, false, { message: 'incorrect password.' }); } return done(null, user); }); } )); // in this case, we instanciate a facebook strategy passport.use(new facebookstrategy({ clientid: facebook_app_id, clientsecret: facebook_app_secret, callbackurl: "http://www.example.com/auth/facebook/callback" }, function(accesstoken, refreshtoken, profile, done) { user.findorcreate(..., function(err, user) { if (err) { return done(err); } done(null, user); }); } ));
passport.js库只配备了一两个简单的身份验证机制。除此之外,它没有超过一个符合上下文对象的一个策略类的接口。这种机制让他的使用者,很容易的实现他们自己的身份验证机制,而对项目不产生不利的影响。
反思
策略模式为你的代码提供了一种增加模块化和可测性的方式。这并不意味着(策略模式)总是有效。mixins 同样可以被用来进行功能性注入,如在运行时的一个对象的算法。扁平的老式 duck-typing多态有时候也可以足够简单。
然而,使用策略模式允许你在一开始没有引入大型体系的情况下,随着负载型的增长,扩大你的代码的规模。正如我们在passport.js例子中看到的一样,对于维护人员在将来增加另外的策略,将变得更加方便。
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