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 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。

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。

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。

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:

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,{ 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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