前端必懂的设计模式-门面模式

1. 定义

外观模式( )又叫门面模式，指提供一个统一的接口去访问多个子系统的多个不同的接口，为子系统中的一组接口提供统一的高层接口。使得子系统更容易使用，不仅简化类中的接口，而且实现调用者和接口的解耦。

2. 类图

该设计模式由以下角色组成

门面角色：

外观模式的核心。它被客户角色调用,它熟悉子系统的功能。内部根据客户角色的需求预定了几种功能的组合 子系统角色:实现了子系统的功能。它对客户角色和是未知的。

子系统角色:

实现了子系统的功能。它对客户角色和是未知的

客户角色

通过调用来完成要实现的功能

门面模式类图

3. 一个生活中的例子

比如常见的空调、冰箱、洗衣机，内部结构都并不简单，对于我们使用者而言，理解他们内部的运行机制的门槛比较高，但是理解遥控器/控制面板上面寥寥几个按钮就相对容易的多，这就是外观模式的意义。

遥控器

在类似场景中，这些例子有以下特点：

一个统一的外观为复杂的子系统提供一个简单的高层功能接口。 原本访问者直接调用子系统内部模块导致的复杂引用关系，现在可以通过只访问这个统一的外观来避免。

4. 通用实现

在外观模式中，客户端直接对接外观（），通过接口去对接子接口，而子接口里封装的一系列复杂操作，则不是我们要的重点。

结构如下：

外观模式一般是作为子系统的功能出口出现，使用的时候可以在其中增加新的功能，但是不推荐这样做，因为外观应该是对已有功能的包装，不应在其中掺杂新的功能。

4.1 计算器

class Sum {    sum(a, b) {        return a + b;    }}class Minus {    minus(a, b) {        return a - b;    }}class Multiply {    multiply(a, b) {        return a * b;    }}class Calculator {    sumObj    minusObj    multiplyObj    constructor() {        this.sumObj = new Sum();        this.minusObj = new Minus();        this.multiplyObj = new Multiply();    }    sum(...args) {        return this.sumObj.sum(...args);    }    minus(...args) {        return this.minusObj.minus(...args);    }    multiply(...args) {        return this.multiplyObj.multiply(...args);    }}let calculator = new Calculator();console.log(calculator.sum(1, 2));console.log(calculator.minus(1, 2));console.log(calculator.multiply(1, 2));复制代码

4.2 计算机

class CPU {    startup() { console.log('打开CPU'); }    shutdown() { console.log('关闭CPU'); }}class Memory {    startup() { console.log('打开内存'); }    shutdown() { console.log('关闭内存'); }}class Disk {    startup() { console.log('打开硬盘'); }    shutdown() { console.log('关闭硬盘'); }}class Computer {    cpu;    memory;    disk;    constructor() {        this.cpu = new CPU();        this.memory = new Memory();        this.disk = new Disk();    }    startup() {        this.cpu.startup();        this.memory.startup();        this.disk.startup();    }    shutdown() {        this.cpu.shutdown();        this.memory.shutdown();        this.disk.shutdown();    }}let computer = new Computer();computer.startup();computer.shutdown();复制代码

4.3 压缩

export { }var zlib = require('zlib');var fs = require('fs');let path = require('path');function open(input) {    let ext = path.extname(input);    switch (ext) {        case '.gz':            return unZip(input);        case '.rar':            return unRar(input);        case '.7z':            return un7z(input);        default:            break;    }}function unZip(src) {    var gunzip = zlib.createGunzip();    var inputStream = fs.createReadStream(src);    var outputStream = fs.createWriteStream(src.slice(0, -3));    console.log('outputStream');    inputStream.pipe(gunzip).pipe(outputStream);}function unRar(src) {    console.log('Rar解压后的', src);}function un7z(src) {    console.log('7z解压后的', src);}open('./source.txt.gz');function zip(src) {    var gzip = zlib.createGzip();//创建压缩流    var inputStream = fs.createReadStream(src);    var outputStream = fs.createWriteStream(src+'.gz');    inputStream.pipe(gzip).pipe(outputStream);}zip('source.txt');复制代码

5. 前端应用场景5.1 函数参数重载

有一种情况css如何做一个提交按钮，比如某个函数有多个参数，其中一个参数可以传递也可以不传递，你当然可以直接弄两个接口，但是使用函数参数重载的方式，可以让使用者获得更大的自由度，让两个使用上基本类似的方法获得统一的外观。

function bindEvent(elem, type, selector, fn) {  if (fn === undefined) {    fn = selector;    selector = null;  }  // ... 剩下相关逻辑}bindEvent(elem, 'click', '#div1', fn)bindEvent(elem, 'click', fn)复制代码

上面这个绑定事件的函数中，参数 就是可选的。

这种方式在一些工具库或者框架提供的多功能方法上经常得到使用，特别是在通用 API 的某些参数可传可不传的时候。

参数重载之后的函数在使用上会获得更大的自由度，而不必重新创建一个新的 API，这在 Vue、React、、 等库中使用非常频繁。

5.2 抹平浏览器兼容性问题

可以让我们处理浏览器兼容和屏蔽了浏览器差异

外观模式经常被用于 的库中，封装一些接口用于兼容多浏览器，让我们可以间接调用我们封装的外观，从而屏蔽了浏览器差异，便于使用。

比如经常用的兼容不同浏览器的事件绑定方法：

function addEvent(element, type, fn) {  if (element.addEventListener) {      // 支持 DOM2 级事件处理方法的浏览器    element.addEventListener(type, fn, false);  } else if (element.attachEvent) {    // 不支持 DOM2 级但支持 attachEvent    element.attachEvent('on' + type, fn);  } else {    element['on' + type] = fn;         // 都不支持的浏览器  }}var myInput = document.getElementById('myinput');addEvent(myInput, 'click', function() {    console.log('绑定 click 事件');})复制代码

除了事件绑定之外，在抹平浏览器兼容性的其他问题上我们也经常使用外观模式：

// 移除 DOM 上的事件function removeEvent(element, type, fn) {  if (element.removeEventListener) {    element.removeEventListener(type, fn, false);  } else if (element.detachEvent) {    element.detachEvent('on' + type, fn);  } else {    element['on' + type] = null;  }}// 获取样式function getStyle(obj, styleName) {  if (window.getComputedStyle) {    var styles = getComputedStyle(obj, null)[styleName];  } else {    var styles = obj.currentStyle[styleName];  }  return styles;}// 阻止默认事件var preventDefault = function(event) {  if (event.preventDefault) {    event.preventDefault();  } else {                    // IE 下    event.returnValue = false;  }}// 阻止事件冒泡var cancelBubble = function(event) {  if (event.stopPropagation) {    event.stopPropagation();  } else {                    // IE 下    event.cancelBubble = true;  }}复制代码

通过将处理不同浏览器兼容性问题的过程封装成一个外观，我们在使用的时候可以直接使用外观方法即可，在遇到兼容性问题的时候，这个外观方法自然帮我们解决，方便又不容易出错。

5.3 Vue 源码中的函数参数重载

Vue 提供的一个创建元素的方法 (opens new )就使用了函数参数重载，使得使用者在使用这个参数的时候很灵活：

export function createElement(  context,  tag,  data,  children,  normalizationType,  alwaysNormalize) {  if (Array.isArray(data) || isPrimitive(data)) {  // 参数的重载    normalizationType = children    children = data    data = undefined  }      // ...}复制代码

方法里面对第三个参数 data 进行了判断，如果第三个参数的类型是 array、、、 中的一种，那么说明是 (tag [, data], , …) 这样的使用方式，用户传的第二个参数不是 data，而是 。

data 这个参数是包含模板相关属性的数据对象，如果用户没有什么要设置，那这个参数自然不传，不使用函数参数重载的情况下，需要用户手动传递 null 或者 之类，参数重载之后，用户对 data 这个参数可传可不传，使用自由度比较大，也很方便。

方法的源码参见 链接vue/src/core/vdom/-.js

5.4 源码中的函数参数重载

的 range 方法的 API 为 _.range([start=0], end, [step=1])，这就很明显使用了参数重载，这个方法调用了一个内部函数 ：

 function createRange(fromRight) {  return (start, end, step) => {    // ...        if (end === undefined) {      end = start      start = 0    }        // ...  }}复制代码

意思就是，如果没有传第二个参数，那么就把传入的第一个参数作为 end，并把 start 置为默认值。

方法的源码参见 链接 /./.js

5.5 源码中的函数参数重载

函数参数重载在源码中使用比较多，中也有大量使用css如何做一个提交按钮，比如 on、off、bind、one、load、 等方法，这里以 off 方法为例，该方法在选择元素上移除一个或多个事件的事件处理函数。源码如下：

off: function (types, selector, fn) { // ...  if (selector === false || typeof selector === 'function') {   // ( types [, fn] ) 的使用方式   fn = selector   selector = undefined }  // ...}复制代码

可以看到如果传入第二个参数为 false 或者是函数的时候，就是 off(types [, fn]) 的使用方式。

off 方法的源码参见 链接 /src/event.js

再比如 load 方法的源码：

jQuery.fn.load = function(url, params, callback) {  // ...    if (isFunction(params)) {    callback = params    params = undefined  }    // ...}复制代码

可以看到 对第二个参数进行了判断，如果是函数，就是 load(url [, ]) 的使用方式。

load 方法的源码参见 链接 /src/ajax/load.js(opens new )

5.6 源码中的外观模式

当我们使用 的 $().ready(…) 来给浏览器加载事件添加回调时， 会使用源码中的 方法：

bindReady: function() {  // ...      // Mozilla, Opera and webkit 支持  if (document.addEventListener) {    document.addEventListener('DOMContentLoaded', DOMContentLoaded, false)            // A fallback to window.onload, that will always work    window.addEventListener('load', jQuery.ready, false)            // 如果使用了 IE 的事件绑定形式  } else if (document.attachEvent) {    document.attachEvent('onreadystatechange', DOMContentLoaded)            // A fallback to window.onload, that will always work    window.attachEvent('onload', jQuery.ready)  }      // ...}复制代码

通过这个方法， 帮我们将不同浏览器下的不同绑定形式隐藏起来，从而简化了使用。

方法的源码参见 链接 /src/core.js

除了屏蔽浏览器兼容性问题之外， 还有其他的一些其他外观模式的应用：

比如修改 css 的时候可以 $('p').css('color', 'red')，也可以 $('p').css('width', 100)，对不同样式的操作被封装到同一个外观方法中，极大地方便了使用，对不同样式的特殊处理（比如设置 width 的时候不用加 px）也一同被封装了起来。

源码参见 链接 /src/css.js

再比如 的 ajax 的 API “$.ajax(url [, ])，当我们在设置以 JSONP 的形式发送请求的时候，只要传入 : 'jsonp' 设置， 会进行一些额外操作帮我们启动 JSONP 流程，并不需要使用者手动添加代码，这些都被封装在 $.ajax() 这个外观方法中了。

源码参见 链接 /src/ajax/jsonp.js

5.7 Axios 源码中的外观模式

Axios 可以使用在不同环境中，那么在不同环境中发送 HTTP 请求的时候会使用不同环境中的特有模块，Axios 这里是使用外观模式来解决这个问题的：

function getDefaultAdapter() {  // ...  if (typeof process !== 'undefined' && Object.prototype.toString.call(process) === '[object process]') {    // Nodejs 中使用 HTTP adapter    adapter = require('./adapters/http');  } else if (typeof XMLHttpRequest !== 'undefined') {    // 浏览器使用 XHR adapter    adapter = require('./adapters/xhr');  }    // ...}复制代码

这个方法进行了一个判断，如果在 的环境中则使用 的 HTTP 模块来发送请求，在浏览器环境中则使用 这个浏览器 API。

方法源码参见 链接 axios/lib/.js

5.8 redux

export default function createStore(reducer, preloadedState, enhancer) {  if (typeof preloadedState === 'function' && typeof enhancer === 'undefined') {    enhancer = preloadedState    preloadedState = undefined  }}复制代码

6 设计原则验证

不符合单一职责原则和开放封闭原则，因此谨慎使用，不可滥用

7 外观模式的优缺点优点：缺点：7. 外观模式的适用场景8. 其他相关模式8.1 外观模式与中介者模式8.2 外观模式与单例模式

有时候一个系统只需要一个外观，比如之前举的 Axios 的 HTTP 模块例子。这时我们可以将外观模式和单例模式一起使用，把外观实现为单例。

本文到此结束，希望对大家有所帮助。