Web开发者必知:Javascript的策略模式

日期: 2013-04-16 来源:TechTarget中国 英文

  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Javascript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。

以下是引用片段:
// 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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