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。