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。
//Greeterisaclassofobjectthatcangreetpeople. //Itcanlearndifferentwaysofgreetingpeoplethrough //'Strategies.' // //ThisistheGreeterconstructor. varGreeter=function(strategy){ this.strategy=strategy; }; //Greeterprovidesagreetfunctionthatisgoingto //greetpeopleusingtheStrategypassedtotheconstructor. Greeter.prototype.greet=function(){ returnthis.strategy(); }; //Sinceafunctionencapsulatesanalgorithm,itmakesaperfect //candidateforaStrategy. // //HereareacoupleofStrategiestousewithourGreeter. varpoliteGreetingStrategy=function(){ console.log("Hello."); }; varfriendlyGreetingStrategy=function(){ console.log("Hey!"); }; varboredGreetingStrategy=function(){ console.log("sup."); }; //Let'susethesestrategies! varpoliteGreeter=newGreeter(politeGreetingStrategy); varfriendlyGreeter=newGreeter(friendlyGreetingStrategy); varboredGreeter=newGreeter(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。
//WecanalsoleveragethepowerofPrototypesinJavascripttocreate //classesthatactasstrategies. // //Here,wecreateanabstractclassthatwillserveastheinterface //forallourstrategies.Itisn'tneeded,butit'sgoodfordocumenting //purposes. varStrategy=function(){}; Strategy.prototype.execute=function(){ thrownewError('Strategy#executeneedstobeoverridden.') }; //Likeabove,wewanttocreateGreetingstrategies.Let'ssubclass //ourStrategyclasstodefinethem.Noticethattheparentclass //requiresitschildrentooverridetheexecutemethod. varGreetingStrategy=function(){}; GreetingStrategy.prototype=Object.create(Strategy.prototype); //Hereisthe`execute`method,whichispartofthepublicinterfaceof //ourStrategy-basedobjects.NoticehowIimplementedthismethodintermof //ofothermethods.ThispatterniscalledaTemplateMethod,andyou'llsee //thebenefitslateron. GreetingStrategy.prototype.execute=function(){ returnthis.sayHi()+this.sayBye(); }; GreetingStrategy.prototype.sayHi=function(){ return"Hello,"; }; GreetingStrategy.prototype.sayBye=function(){ return"Goodbye."; }; //WecanalreadytryoutourStrategy.Itrequiresalittletweakinthe //Greeterclassbefore,though. Greeter.prototype.greet=function(){ returnthis.strategy.execute(); }; vargreeter=newGreeter(newGreetingStrategy()); 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。
//SincetheGreetingStrategy#executemethodusesmethodstodefineitsalgorithm, //theTemplateMethodpattern,wecansubclassitandsimplyoverrideoneofthose //methodstoalterthebehaviorwithoutchangingthealgorithm. varPoliteGreetingStrategy=function(){}; PoliteGreetingStrategy.prototype=Object.create(GreetingStrategy.prototype); PoliteGreetingStrategy.prototype.sayHi=function(){ return"Welcomesir,"; }; varFriendlyGreetingStrategy=function(){}; FriendlyGreetingStrategy.prototype=Object.create(GreetingStrategy.prototype); FriendlyGreetingStrategy.prototype.sayHi=function(){ return"Hey,"; }; varBoredGreetingStrategy=function(){}; BoredGreetingStrategy.prototype=Object.create(GreetingStrategy.prototype); BoredGreetingStrategy.prototype.sayHi=function(){ return"sup,"; }; varpoliteGreeter=newGreeter(newPoliteGreetingStrategy()); varfriendlyGreeter=newGreeter(newFriendlyGreetingStrategy()); varboredGreeter=newGreeter(newBoredGreetingStrategy()); politeGreeter.greet();//=>'Welcomesir,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。
vargreeters=[ newGreeter(newBoredGreetingStrategy()), newGreeter(newPoliteGreetingStrategy()), newGreeter(newFriendlyGreetingStrategy()), ]; greeters.forEach(function(greeter){ //Sinceeachgreeterknowsitsstrategy,there'snoneed //todoanytypechecking.Wejustgreet,andtheobject //knowshowtohandleit. 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:
//Takenfromhttp://passportjs.org varpassport=require('passport') //Eachauthenticationmechanismisprovidedasannpmpackage. //ThesepackagesexposeaStrategyobject. ,LocalStrategy=require('passport-local').Strategy ,FacebookStrategy=require('passport-facebook').Strategy; //PassportcanbeinstanciatedusinganyStrategy. passport.use(newLocalStrategy( function(username,password,done){ User.findOne({username:username},function(err,user){ if(err){returndone(err);} if(!user){ returndone(null,false,{message:'Incorrectusername.'}); } if(!user.validPassword(password)){ returndone(null,false,{message:'Incorrectpassword.'}); } returndone(null,user); }); } )); //Inthiscase,weinstanciateaFacebookStrategy passport.use(newFacebookStrategy({ 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){returndone(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。