【前端设计模式】之外观模式

✨ 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外观模式

概念

外观模式是一种结构型设计模式，它提供了一个简单的接口，隐藏了复杂的子系统，并使得客户端能够更方便地使用这些子系统。在前端开发中，外观模式可以帮助我们简化复杂的代码结构，提高代码的可维护性和可读性。

外观模式特性

1. 封装复杂的子系统：外观模式通过提供一个简单的接口，将复杂的子系统封装起来。这样客户端就不需要了解子系统内部的实现细节。

2. 简化接口：外观模式可以将多个子系统的接口进行整合和简化，提供一个更加统一和易于使用的接口给客户端。

3. 提高代码可维护性：通过将复杂的子系统封装起来，外观模式可以减少代码之间的依赖关系，使得代码更加易于维护和修改。

应用示例

1. 挂号系统

// 创建外观对象
const HospitalFacade = {
  // 封装内部系统方法
  bookAppointment: function(patientName, date, time) {
    this.checkPatientName(patientName);
    this.checkDate(date);
    this.checkTime(time);
    this.makeAppointment(patientName, date, time);
  },

  // 检查患者姓名是否合法
  checkPatientName: function(patientName) {
    if (!patientName || patientName.length === 0) {
      throw new Error('请输入患者姓名');
    }
  },

  // 检查预约日期是否合法
  checkDate: function(date) {
    const currentDate = new Date();
    const selectedDate = new Date(date);

    if (isNaN(selectedDate.toString())) {
      throw new Error('请选择有效的预约日期');
    } else if (Math.abs(selectedDate - currentDate) < 86400000) {
      throw new Error('请选择至少在24小时后的预约日期');
    }
  },

  // 检查预约时间是否合法
  checkTime: function(time) {
    const selectedTime = new Date(time);

    if (isNaN(selectedTime.toString())) {
      throw new Error('请选择有效的预约时间');
    }
  },

  // 创建预约并保存到数据库中
  makeAppointment: function(patientName, date, time) {
    const appointment = {
      patientName: patientName,
      date: date,
      time: time,
    };
    // 调用数据库操作方法保存预约信息
    this.saveAppointmentToDatabase(appointment);
    console.log('预约成功！');
  },

  // 封装数据库操作方法，避免暴露底层细节给客户端调用
  saveAppointmentToDatabase: function(appointment) {
    // 在这里执行数据库操作，保存预约信息到数据库中...
  },
};

// 使用外观对象进行挂号操作
HospitalFacade.bookAppointment('张三', '2023-07-18', '14:00');

这段代码创建了一个名为HospitalFacade的外观对象，该对象封装了医院预约挂号系统的相关方法。

bookAppointment方法用于接受患者姓名、预约日期和时间作为参数，并依次进行以下操作：

1. 调用checkPatientName方法检查患者姓名是否合法。

2. 调用checkDate方法检查预约日期是否合法。

3. 调用checkTime方法检查预约时间是否合法。

4. 如果以上检查均通过，则调用makeAppointment方法创建预约并保存到数据库中。

这些方法对应于挂号系统的各个功能。客户端只需要与外观对象进行交互，而不需要直接与各个内部系统进行通信。这样可以简化客户端的代码，并隐藏内部系统的细节。同时，通过将一些复杂的逻辑封装在外观对象中，可以提高代码的可维护性和可读性。

2. 动画效果封装

下面是一个示例代码，展示如何使用外观模式实现对动画效果的封装：

// 动画效果外观类
class AnimationFacade {
  constructor() {
    this.animation = new Animation();
  }

  // 外观方法：开始动画
  startAnimation() {
    this.animation.start();
  }

  // 外观方法：停止动画
  stopAnimation() {
    this.animation.stop();
  }

  // 外观方法：更新动画帧
  updateFrame() {
    this.animation.update();
  }
}

// 动画子系统类
class Animation {
  constructor() {
    this.frames = []; // 动画帧数组
    this.currentFrameIndex = 0; // 当前帧索引
  }

  // 子系统方法：开始动画
  start() {
    // 添加开始动画帧，设置初始状态等操作
    this.frames.push(new Frame('start'));
  }

  // 子系统方法：停止动画
  stop() {
    // 添加结束动画帧，设置结束状态等操作
    this.frames.push(new Frame('stop'));
  }

  // 子系统方法：更新动画帧
  update() {
    // 根据当前帧索引和帧数组更新动画状态等操作
    const frame = this.frames[this.currentFrameIndex];
    frame.update();
  }
}

// 动画帧类
class Frame {
  constructor(type) {
    this.type = type; // 帧类型，如开始、结束等
  }

  // 更新动画帧状态等操作，具体实现根据实际需求而定
  update() {
    console.log(`Frame ${this.type} updated`);
  }
}

const animation = new AnimationFacade(); // 创建动画外观对象
animation.startAnimation(); // 开始动画
animation.updateFrame(); // 更新动画帧，输出"Frame start updated"和"Frame stop updated"等日志信息，具体输出取决于`Frame`类的实现和动画效果的具体需求。
animation.stopAnimation(); // 停止动画，输出"Frame stop updated"等日志信息。

这段代码定义了一个动画效果外观类（AnimationFacade）和两个子系统类：动画子系统类（Animation）和动画帧类（Frame）。

• 动画效果外观类（AnimationFacade）是整个动画系统的外观，提供了一些外观方法，用于控制动画的开始、停止和更新帧。

• 动画子系统类（Animation）是实现动画的核心部分，它包含了动画帧数组（frames）和当前帧索引（currentFrameIndex）。该类提供了开始动画、停止动画和更新动画帧的方法。

• 动画帧类（Frame）表示动画中的每一帧。它只有一个类型属性（type），用于标识帧的类型。该类还提供了一个更新方法（update），用于执行具体的动画帧更新操作。

通过使用这些类，可以构建一个简单的动画系统，通过调用外观方法来控制动画的开始、停止和更新帧。具体实现可以根据实际需求进行扩展和修改。

优缺点

优点

1. 简化接口：外观模式可以将复杂的子系统接口进行整合和简化，提供一个更加统一和易于使用的接口给客户端。

2. 提高代码可维护性：通过将复杂的子系统封装起来，外观模式可以减少代码之间的依赖关系，使得代码更加易于维护和修改。

3. 提高代码可读性：外观模式可以隐藏复杂的实现细节，使得代码更加易于理解和阅读。

缺点

1. 违反开闭原则：如果需要新增或修改子系统的功能，可能需要修改外观类的代码。

2. 可能会造成性能问题：如果外观类过于庞大，可能会导致性能下降。

总结

外观模式是一种简化复杂系统接口的设计模式，在前端开发中有着广泛的应用。它可以帮助我们封装复杂的子系统，并提供一个简单易用的接口给客户端。通过使用外观模式，我们可以提高代码的可维护性、可读性和扩展性。但是需要注意避免过度使用外观模式，以免造成不必要的性能问题。