NodeJS设计模式总结【单例模式,适配器模式,装饰模式,观察者模式】

NodeJS设计模式总结

本文总结了 NodeJS 中常用的设计模式，包括：

• 单例模式
• 适配器模式
• 装饰模式
• 观察者模式

单例模式

单例模式保证一个类只有一个实例，并提供一个全局的访问入口。

在 NodeJS 中实现单例模式可以通过 module.exports 将类的实例赋值给一个变量，这个变量就成为了全局的访问入口。

示例代码：

// Singleton.js

class Singleton {
  constructor() {
    this.id = Math.random();
  }

  static getInstance() {
    if (!this.instance) {
      this.instance = new Singleton();
    }
    return this.instance;
  }
}

module.exports = Singleton.getInstance(); // 将类的实例赋值给变量

在其他文件中引入 Singleton，可以获得同一个实例：

// test.js

const Singleton = require('./Singleton');

console.log(Singleton.id); //每次打印都会得到相同的随机数

适配器模式

适配器模式将一个接口转换成另一个接口，使得原本不兼容的类能够在一起工作。在 NodeJS 中常用的场景是将老代码接入新代码中，或者将不同第三方库中的接口统一。

示例代码：

// 旧的代码库中的接口
class OldAPI {
  getName() {
    return 'old API name';
  }
}

// 统一了不同的 API 接口
class Adapter {
  constructor() {
    this.newAPI = new NewAPI();
  }

  getName() {
    return this.newAPI.getUserName();
  }
}

// 新的代码库中的接口
class NewAPI {
  getUserName() {
    return 'new API name';
  }
}

const adapter = new Adapter();
console.log(adapter.getName()); // new API name

这里通过适配器模式将不同的 API 接口转换成了统一的接口。在 Adapter 类中，实例化了 NewAPI 并将其包装成了一个新的接口，将这个接口与旧代码库中的接口进行了统一，通过 adapter.getName() 调用时，会返回新 API 中的名称。

装饰模式

装饰模式在不改变一个对象的基础上，动态地给对象添加新的功能。在 NodeJS 中常用的场景是对已有的函数或服务进行扩展或包装。

示例代码：

// 原始服务
function service() {
  return 'service';
}

// 装饰器，扩展原始服务功能
function decorator(originalFunction) {
  return function() {
    const result = originalFunction.call(this, ...arguments);
    return `${result} + decorator`;
  };
}

const decoratedService = decorator(service);
console.log(decoratedService()); // service + decorator

这里通过装饰器扩展了原始服务的功能，在原基础上添加了一个后缀。

观察者模式

观察者模式指的是对象间的一种一对多的依赖关系，使得当一个对象状态发生改变时，所有依赖它的对象都会得到通知并自动更新。

在 NodeJS 中常用事件模型实现观察者模式，事件触发者相当于被观察者，事件监听者则相当于观察者。

示例代码：

// 观察者类
class Observer {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }

  update(message) {
    console.log(`${this.name} has received message: ${message}`);
  }
}

// 观察目标类
class Subject {
  constructor() {
    this.observers = [];
  }

  addObserver(observer) { // 添加观察者
    this.observers.push(observer);
  }

  removeObserver(observer) { // 删除观察者
    const index = this.observers.indexOf(observer);
    this.observers.splice(index, 1);
  }

  notifyObservers(message) { // 通知观察者
    this.observers.forEach(observer => observer.update(message));
  }
}

const subject = new Subject();

const observer1 = new Observer('Observer-1');
const observer2 = new Observer('Observer-2');

subject.addObserver(observer1);
subject.addObserver(observer2);

subject.notifyObservers('Hello world!'); // Observer-1 has received message: Hello world!
                                       // Observer-2 has received message: Hello world!

在这个示例中，Observer 类表示观察者，Subject 类表示被观察者。Subject 类中维护了一个 observers 数组，存储所有观察者。addObserver 和 removeObserver 方法用于添加或删除观察者。notifyObservers 方法用于通知所有的观察者，并将消息传入观察者的 update 方法中，在这个方法中观察者完成响应动作。