使用裝飾者模式做有趣的事情

陳紀庚發表於2018-09-10
模式

什麼是裝飾者模式

裝飾者模式是一種為函式或類增添特性的技術，它可以讓我們在不修改原來物件的基礎上，為其增添新的能力和行為。它本質上也是一個函式(在javascipt中，類也只是函式的語法糖)。

我們什麼時候可以弄到它呢

我們來假設一個場景，一個自行車商店有幾種型號的自行車，現在商店允許使用者為每一種自行車提供一些額外的配件，比如前燈、尾燈、鈴鐺等。每選擇一種或幾種配件都會影響自行車的售價。

如果按照比較傳統的建立子類的方式，就等於我們目前有一個自行車基類，而我們要為每一種可能的選擇建立一個新的類。可是由於使用者可以選擇一種或者幾種任意的配件，這就導致最終可能會生產幾十上百個子類，這明顯是不科學的。然而，對這種情況，我們可以使用裝飾者模式來解決這個問題。

自行車的基類如下：

class Bicycle {
    // 其它方法
    wash () {}
    ride () {}
    getPrice() {
        return 200;
    }
}
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那麼我們可以先建立一個裝飾者模式基類

class BicycleDecotator {
    constructor(bicycle) {
        this.bicycle = bicycle;
    }
    wash () {
        return this.bicycle.wash();
    }
    ride () {
        return this.bicycle.ride();
    }
    getPrice() {
        return this.bicycle.getPrice();
    }
}
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這個基類其實沒有做什麼事情，它只是接受一個Bicycle例項，實現其對應的方法，並且將呼叫其方法返回而已。

有了這個基類之後，我們就可以根據我們的需求對原來的Bicycle類為所欲為了。比如我可以建立一個新增了前燈的裝飾器以及新增了尾燈的裝飾器：

class HeadLightDecorator extends BicycleDecorator {
    constructor(bicycle) {
        super(bicycle);
    }
    getPrice() {
        return this.bicycle.getPrice() + 20;
    }
}
class TailLightDecorator extends BicycleDecorator {
    constructor(bicycle) {
        super(bicycle);
    }
    getPrice() {
        return this.bicycle.getPrice() + 20;
    }
}
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那麼，接下來我們就可以來對其自由組合了:

let bicycle = new Bicycle();
console.log(bicycle.getPrice()); // 200
bicycle = new HeadLightDecorator(bicycle); // 新增了前燈的自行車
console.log(bicycle.getPrice());  // 220
bicycle = new TailLightDecorator(bicycle); // 新增了前燈和尾燈的自行車
console.log(bicycle.getPrice()); // 240
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這樣寫的好處是什麼呢?假設說我們有10個配件，那麼我們只需要寫10個配件裝飾器，然後就可以任意搭配成不同配件的自行車並計算價格。而如果是按照子類的實現方式的話，10個配件可能就需要有幾百個甚至上千個子類了。

從例子中我們可以看出裝飾者模式的適用場合：

  1. 如果你需要為類增添特性或職責，可是從類派生子類的解決方法並不太現實的情況下，就應該使用裝飾者模式。
  2. 在例子中，我們並沒有對原來的Bicycle基類進行修改，因此也不會對原有的程式碼產生副作用。我們只是在原有的基礎上增添了一些功能。因此，如果想為物件增添特性又不想改變使用該物件的程式碼的話，則可以採用裝飾者模式。

裝飾者模式除了可以應用在類上之外，還可以應用在函式上（其實這就是高階函式）。比如，我們想測量函式的執行時間，那麼我可以寫這麼一個裝飾器：

function func() {
    console.log('func');
}
function timeProfileDecorator(func) {
    return function (...args) {
        const startTime = new Date();
        func.call(this, ...args);
        const elapserdTime = (new Date()).getTime() - startTime.getTime();
        console.log(`該函式消耗了${elapserdTime}ms`);
    }
}
const newFunc = timeProfileDecorator(func);
console.log(newFunc());
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做一些有趣的事情

既然知道了裝飾者模式可以在不修改原來程式碼的情況下為其增添一些新的功能，那麼我們就可以來做一些有趣的事情。

我們可以為一個類的方法提供效能分析的功能。

class TimeProfileDecorator {
  constructor(component, keys) {
    this.component = component;
    this.timers = {};
    const self = this;
    for (let i in keys) {
      let key = keys[i];
        if (typeof component[key] === 'function') {
          this[key] = function(...args) {
            this.startTimer(key);
            // 解決this引用錯誤問題
            component[key].call(component, ...args);
            this.logTimer(key);
          }
        }
    }
  }
  startTimer(namespace) {
    this.timers[namespace] = new Date();
  }
  logTimer(namespace) {
    const elapserdTime = (new Date()).getTime() - this.timers[namespace].getTime();
    console.log(`該函式消耗了${elapserdTime}ms`);
  }
}
// example
class Test {
  constructor() {
    this.name = 'cjg';
    this.age = 22;
  }
  sayName() {
    console.log(this.name);
  }
  sayAge() {
    console.log(this.age);
  }
}

let test1 = new Test();
test1 = new TimeProfileDecorator(test1, ['sayName', 'sayAge']);
console.log(test1.sayName());
console.log(test1.sayAge());
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對函式進行增強

  1. 節流函式or防抖函式

    function throttle(func, delay) {
    const self = this;
    let tid;
    return function(...args) {
        if (tid) return;
        tid = setTimeout(() => {
        	func.call(self, ...args);
            tid = null;
        }, delay);
    }
}

function debounce(func, delay) {
    const self = this;
    let tid;
    return function(...args) {
        if (tid) clearTimeout(tid);
        tid = setTimeout(() => {
        	func.call(self, ...args);
            tid = null;
        }, delay);
    }
}
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  2. 快取函式返回值

    // 快取函式結果，對於一些計算量比較大的函式效果比較明顯。
function memorize(func) {
	const cache = {};
    return function (...args) {
        const key = JSON.stringify(args);
        if (cache[key]) {
          console.log('快取了');
          return cache[key];
        }
        const result = func.call(this, ...args);
        cache[key] = result;
        return result;
    };
}

function fib(num) {
  return num < 2 ? num : fib(num - 1) + fib(num - 2);
}

const enhanceFib = memorize(fib);
console.log(enhanceFib(40));
console.log(enhanceFib(40));
console.log(enhanceFib(40));
console.log(enhanceFib(40));
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構造React高階元件,為元件增加額外的功能，比如為元件提供shallowCompare功能：

import React from 'react';
const { Component } = react;

const ShadowCompareDecorator = (Instance) => class extends Component {
  shouldComponentUpdate(nextProps, nextState) {
    return !shallowCompare(this.props, nextProps) ||
      !shallowCompare(this.state, nextState);
  }
  render() {
    return (
      <Instance {...this.props} />
    );
  }
};

export default ShadowCompareDecorator;
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當然，你如果用過react-redux的話，你肯定也用過connect。其實connect也是一種高階元件的方式。它通過裝飾者模式，從Provider的context裡拿到全域性的state，並且將其通過props的方式傳給原來的元件。

總結

使用裝飾者模式可以讓我們為原有的類和函式增添新的功能，並且不會修改原有的程式碼或者改變其呼叫方式，因此不會對原有的系統帶來副作用。我們也不用擔心原來系統會因為它而失靈或者不相容。就我個人而言，我覺得這是一種特別好用的設計模式。

一個好訊息就是，js的裝飾器已經加入了es7的草案裡啦。它讓我們可以更加優雅的使用裝飾者模式，如果有興趣的可以新增下babel的plugins外掛提前體驗下。阮一峰老師的這個教程也十分淺顯易懂。

覺得幫助的麻煩點下贊哦。謝謝。

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Javascript設計模式

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