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面试之《前端常见的设计模式》

article 2025/3/15 22:37:33

前端开发中运用多种设计模式可以提高代码的可维护性、可扩展性和可复用性。以下是一些常见的前端设计模式：

创建型模式

1. 单例模式

定义：确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。
应用场景：在前端中，像全局状态管理对象、数据库连接对象等通常使用单例模式。例如，在 React 项目中使用 Redux 管理全局状态，Redux 的 store 就是一个单例，整个应用只有一个 store 实例。
示例代码（JavaScript）：

class Singleton {
    constructor() {
        if (!Singleton.instance) {
            this.data = [];
            Singleton.instance = this;
        }
        return Singleton.instance;
    }
    addItem(item) {
        this.data.push(item);
    }
    getData() {
        return this.data;
    }
}
const singleton1 = new Singleton();
const singleton2 = new Singleton();
console.log(singleton1 === singleton2); // true

2. 工厂模式

定义：定义一个创建对象的接口，让子类决定实例化哪个类。
应用场景：当创建对象的逻辑比较复杂时，使用工厂模式可以将对象的创建和使用分离。例如，在创建不同类型的弹窗组件时，可以使用工厂模式根据不同的参数创建不同样式和功能的弹窗。
示例代码（JavaScript）：

class Button {
    constructor(text) {
        this.text = text;
    }
    render() {
        return `<button>${this.text}</button>`;
    }
}

class Link {
    constructor(text, url) {
        this.text = text;
        this.url = url;
    }
    render() {
        return `<a href="${this.url}">${this.text}</a>`;
    }
}

class ElementFactory {
    createElement(type, ...args) {
        if (type === 'button') {
            return new Button(...args);
        } else if (type === 'link') {
            return new Link(...args);
        }
        return null;
    }
}

const factory = new ElementFactory();
const button = factory.createElement('button', 'Click me');
const link = factory.createElement('link', 'Google', 'https://www.google.com');
console.log(button.render());
console.log(link.render());

结构型模式

1. 装饰器模式

定义：动态地给一个对象添加一些额外的职责。
应用场景：在前端中，常用于给组件添加额外的功能，如添加样式、事件处理等。例如，在 React 中可以使用高阶组件（HOC）来实现装饰器模式，给组件添加日志记录、权限验证等功能。
示例代码（JavaScript）：

function logDecorator(component) {
    return class extends React.Component {
        componentDidMount() {
            console.log('Component mounted');
        }
        render() {
            return <component {...this.props} />;
        }
    };
}

class MyComponent extends React.Component {
    render() {
        return <div>My Component</div>;
    }
}

const DecoratedComponent = logDecorator(MyComponent);

2. 代理模式

定义：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。
应用场景：在前端中，常用于处理图片懒加载、数据缓存等。例如，使用代理对象来控制对图片资源的访问，当图片进入可视区域时再加载真实的图片资源。
示例代码（JavaScript）：

class Image {
    constructor(src) {
        this.src = src;
        this.loadImage();
    }
    loadImage() {
        console.log(`Loading image from ${this.src}`);
    }
    display() {
        console.log(`Displaying image from ${this.src}`);
    }
}

class ProxyImage {
    constructor(src) {
        this.src = src;
        this.realImage = null;
    }
    display() {
        if (!this.realImage) {
            this.realImage = new Image(this.src);
        }
        this.realImage.display();
    }
}

const proxy = new ProxyImage('https://example.com/image.jpg');
proxy.display();

行为型模式

1. 观察者模式

定义：定义对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖它的对象都会得到通知并自动更新。
应用场景：在前端中，常用于实现事件系统、状态管理等。例如，在 Vue.js 中，响应式原理就是基于观察者模式实现的，当数据发生变化时，会自动更新与之绑定的 DOM 元素。
示例代码（JavaScript）：

class EventEmitter {
    constructor() {
        this.events = {};
    }
    on(eventName, callback) {
        if (!this.events[eventName]) {
            this.events[eventName] = [];
        }
        this.events[eventName].push(callback);
    }
    emit(eventName, ...args) {
        if (this.events[eventName]) {
            this.events[eventName].forEach(callback => callback(...args));
        }
    }
    off(eventName, callback) {
        if (this.events[eventName]) {
            this.events[eventName] = this.events[eventName].filter(cb => cb!== callback);
        }
    }
}

const emitter = new EventEmitter();
const callback = (message) => {
    console.log(`Received message: ${message}`);
};
emitter.on('message', callback);
emitter.emit('message', 'Hello, world!');
emitter.off('message', callback);
emitter.emit('message', 'This message won\'t be received.');

2. 状态模式

定义：允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为，对象看起来似乎修改了它的类。
应用场景：在前端中，常用于实现组件的不同状态切换，如按钮的不同状态（正常、禁用、加载中）。
示例代码（JavaScript）：

class ButtonState {
    constructor(button) {
        this.button = button;
    }
    click() {}
    render() {}
}

class NormalState extends ButtonState {
    click() {
        console.log('Button clicked');
    }
    render() {
        return '<button>Normal</button>';
    }
}

class DisabledState extends ButtonState {
    click() {
        console.log('Button is disabled');
    }
    render() {
        return '<button disabled>Disabled</button>';
    }
}

class Button {
    constructor() {
        this.state = new NormalState(this);
    }
    setState(state) {
        this.state = state;
    }
    click() {
        this.state.click();
    }
    render() {
        return this.state.render();
    }
}

const button = new Button();
button.click();
button.setState(new DisabledState(button));
button.click();