【前端设计模式】之代理模式

✨ 专栏介绍

设计模式是在软件开发中经过验证的解决问题的方法。它们是从经验中总结出来的，可以帮助我们更好地组织和管理代码，提高代码的可维护性、可扩展性和可重用性。无论是前端还是后端开发，设计模式都扮演着重要的角色。在本专栏中，我们将探索一些常见的前端设计模式，并学习如何将它们应用于实际项目中。通过掌握这些设计模式，我们可以编写更优雅、可靠且易于维护的前端代码。

本文主要讲解结构型模式中的代理模式

代理模式特性

代理模式是一种结构型设计模式，它通过创建一个代理对象来控制对另一个对象的访问。代理模式的主要特性包括：

1. 代理对象与目标对象实现相同的接口或继承相同的基类，使得客户端可以透明地使用代理对象。
2. 代理对象持有对目标对象的引用，并在必要时将客户端的请求转发给目标对象。
3. 代理对象可以在转发请求之前或之后执行一些额外的操作，例如权限验证、缓存、日志记录等。

前端应用示例

请求代理

当发起请求时，可以代理请求在转发请求之前执行一些额外的操作，或者在转发请求之后做一些额外的操作

// 定义目标对象接口
class Subject {
  request() {
    // 处理请求
  }
}
// 定义具体目标对象类
class RealSubject extends Subject {
  request() {
    // 处理真实请求
  }
}
// 定义代理对象类
class Proxy extends Subject {
  constructor() {
    super();
    this.realSubject = new RealSubject();
  }
  request() {
    // 在转发请求之前或之后执行一些额外操作
    this.preRequest();
    this.realSubject.request();
    this.postRequest();
  }
  preRequest() {
    // 在转发请求之前执行一些额外操作
  }
  postRequest() {
    // 在转发请求之后执行一些额外操作
  }
}
// 使用示例
const proxy = new Proxy();
proxy.request(); // 通过代理对象发送请求，并在转发前后执行额外操作

图片懒加载

当页面中存在大量图片时，为了提高页面加载速度和性能，可以使用图片懒加载技术。在这种情况下，可以使用代理模式，在图片未进入可视区域之前，使用占位图或者小图进行替换，在图片进入可视区域时再加载真实图片。

// 定义目标对象
class ImageLoader {
  constructor(imageElement) {
    this.imageElement = imageElement;
    this.realImage = new Image();
    this.realImage.onload = () => {
      this.imageElement.src = this.realImage.src;
    };
  }
  load() {
    // 模拟从服务器加载真实图片的操作
    console.log("Loading real image...");
    this.realImage.src = this.imageElement.dataset.src;
  }
}
// 定义图片懒加载代理对象
class LazyImageProxy {
  constructor(imageElement) {
    this.imageElement = imageElement;
  }
  load() {
    if (this.imageElement.getBoundingClientRect().top < window.innerHeight) {
      const imageLoader = new ImageLoader(this.imageElement);
      imageLoader.load();
    }
  }
}
// 使用示例
const lazyImages = document.querySelectorAll(".lazy-image");
lazyImages.forEach((image) => {
  const lazyImageProxy = new LazyImageProxy(image);
  lazyImageProxy.load();
});

在上述示例中，我们定义了一个目标对象ImageLoader，它负责加载真实的图片。

然后，我们定义了一个图片懒加载代理对象LazyImageProxy，它持有对目标对象的引用，并在load方法中实现了对图片懒加载的逻辑。当客户端调用load方法时，代理对象首先检查图片是否进入可视区域（通过判断其位置是否小于窗口高度），如果是则创建目标对象ImageLoader并调用其load方法加载真实图片。

通过使用代理模式实现图片懒加载，可以减少页面加载时对大量图片的请求，提高页面加载速度和性能。同时，代理对象还可以隐藏目标对象的具体实现细节，保护目标对象的安全性。

数据缓存代理

为了减少网络请求和提高页面加载速度，可以使用代理模式在客户端或服务端缓存数据。当客户端请求数据时，代理对象首先检查缓存中是否存在数据，如果存在则直接返回缓存数据，否则再向目标对象请求数据并将其缓存起来。

// 定义目标对象
class DataService {
  fetchData(key) {
    // 模拟从服务器获取数据的操作
    console.log("Fetching data from server...");
    return `Data for ${key}`;
  }
}
// 定义数据缓存代理对象
class DataCacheProxy {
  constructor() {
    this.cache = {};
    this.dataService = new DataService();
  }
  fetchData(key) {
    if (this.cache[key]) {
      console.log("Fetching data from cache...");
      return this.cache[key];
    } else {
      const data = this.dataService.fetchData(key);
      this.cache[key] = data;
      return data;
    }
  }
}
// 使用示例
const proxy = new DataCacheProxy();
console.log(proxy.fetchData("example")); // 从服务器获取数据，并缓存起来
console.log(proxy.fetchData("example")); // 从缓存中获取数据

在上述示例中，我们定义了一个目标对象DataService，它模拟了从服务器获取数据的操作。然后，我们定义了一个数据缓存代理对象DataCacheProxy，它持有对目标对象的引用，并在fetchData方法中实现了对数据的缓存逻辑。

当客户端调用fetchData方法时，代理对象首先检查缓存中是否存在对应的数据，如果存在则直接返回缓存的数据；否则调用目标对象的fetchData方法从服务器获取数据，并将其缓存起来。

通过使用代理模式实现数据缓存代理，可以减少对服务器的请求次数，提高数据访问的性能和效率。同时，代理对象还可以隐藏目标对象的具体实现细节，保护目标对象的安全性。

ES6的Proxy

ES6引入了Proxy对象，它是一种代理模式的实现，用于拦截并自定义对象的操作。Proxy对象可以拦截并重定义JavaScript对象的底层操作，例如属性访问、赋值、函数调用等。通过使用Proxy对象，我们可以在目标对象上添加额外的行为或修改默认行为。

Proxy对象的基本语法如下：

const proxy = new Proxy(target, handler);

• target：要代理的目标对象。
• handler：一个包含各种拦截操作的处理程序对象。

下面是一些常见的Proxy拦截操作：

1. get(target, property, receiver)：拦截对目标对象属性的读取操作。
2. set(target, property, value, receiver)：拦截对目标对象属性的赋值操作。
3. apply(target, thisArg, argumentsList)：拦截对目标函数的调用操作。
4. has(target, property)：拦截in运算符判断属性是否存在于目标对象中。
5. deleteProperty(target, property)：拦截对目标对象属性的删除操作。

以下是一个简单示例，展示了如何使用ES6 Proxy来实现一个简单的权限控制：

const user = {
  name: "John",
  isAdmin: false,
};

const userProxy = new Proxy(user, {
  get(target, property) {
    if (property === "isAdmin") {
      return false; // 拒绝访问isAdmin属性
    }
    return target[property];
  },
  set(target, property, value) {
    if (property === "isAdmin") {
      throw new Error("Cannot modify isAdmin property.");
    }
    target[property] = value;
    return true;
  },
});

console.log(userProxy.name); // 输出: "John"
console.log(userProxy.isAdmin); // 输出: false
userProxy.isAdmin = true; // 抛出错误: "Cannot modify isAdmin property."

在上述示例中，我们创建了一个名为user的普通对象，并使用Proxy对象创建了一个名为userProxy的代理对象。在代理对象的处理程序中，我们拦截了对isAdmin属性的读取和赋值操作，并进行了相应的权限控制。

ES6 Proxy提供了强大的拦截能力，可以用于实现数据校验、权限控制、数据劫持等功能。然而，需要注意使用Proxy时要考虑性能问题，因为每个操作都会经过拦截处理。

优缺点

优点

1. 代理模式可以实现对目标对象的访问控制，可以在不改变目标对象的情况下增加额外的功能。
2. 通过使用代理模式，可以实现客户端与目标对象之间的解耦，提高代码的可维护性和可扩展性。
3. 代理模式可以隐藏目标对象的具体实现细节，保护目标对象的安全性。

缺点

1. 代理模式增加了系统的复杂性，引入了额外的代理对象。
2. 在一些情况下，代理模式可能会导致请求的延迟，因为请求需要经过代理对象转发。

总结

代理模式是一种常用的设计模式，它通过创建一个代理对象来控制对另一个对象的访问。通过使用代理模式，可以实现对目标对象的访问控制、增加额外功能、解耦客户端与目标对象等。然而，需要根据具体情况权衡使用代理模式所带来的优缺点。