JS设计模式之装饰者模式

定义：

装饰器模式（Decorator Pattern）允许向一个现有的对象添加新的功能，同时又不改变其结构。

应用场景

装饰者模式由于松耦合，多用于一开始不确定对象的功能、或者对象功能经常变动的时候。
尤其是在参数检查、参数拦截等场景。

1、简单的装饰器模式案例**

// 交通工具vehicle构造函数
function vehicle(vehicleType){
    // 默认值
    this.vehicleType = vehicleType || "car";
    this.model = "default";
    this.license = "00000-00000";
}

// 测试构造函数
var testInstance = new vehicle("car");
console.log(testInstance);

// 创建一个实例进行装饰
var truck = new vehicle("truck");

// 然后给其装饰上新的功能
truck.setModel = function(modelName){
    this.model = modelName;
}

truck.setColor = function(color){
    this.color = color;
}

默认的vehicle构造函数是没有setModel和setColor等方法的，通过重新创建实例，往实例中添加方法达到不修改原有的构造函数，同时 又能增加一些自定义的方法来进行装饰

2、ES6语法改写装饰器模式

class Shape {
  constructor(name) {
    this.name = name
  }

  draw() {
    console.log(`draw ${this.name}`)
  }
}

class ColorDecorator {
  constructor(shape) {
    this.shape = shape
  }

  draw() {
    this.shape.draw()
    this.setColor()
  }

  setColor() {
    console.log(`color the ${this.shape.name}`)
  }
}

let circle = new Shape('circle')
circle.draw()

let decorator = new ColorDecorator(circle)
decorator.draw()

其实增加colorDecrator是为了增加额外的方法比如设画完形状之后设置颜色，通过新增一个ColorDecorator 类，同时不改变原有的Shape类，这样我们可以通过调用装饰类colorDecorator来实现画画，然后设置颜色，如果Shape类经过多人引用，功能无法修改的情况下，通过这种方法能够很灵活的为Shape类增加自己想要的方法，这样也不会干扰到其他人对Shape类的使用。

3、装饰器模式的升级

const isFn = (fn) => typeof fn === "function";

const addDecorator = (fn, before, after) => {
    if (!isFn(fn)) {
        return () => {};
    }

    return (...args) => {
        let result;
        // 按照顺序执行“装饰函数”
        isFn(before) && before(...args);
        // 保存返回函数结果
        isFn(fn) && (result = fn(...args));
        isFn(after) && after(...args);
        // 最后返回结果
        return result;
    };
};

/******************以下是测试代码******************/

const beforeHello = (...args) => {
    console.log(`Before Hello, args are ${args}`);
};

const hello = (name = "user") => {
    console.log(`Hello, ${name}`);
    return name;
};

const afterHello = (...args) => {
    console.log(`After Hello, args are ${args}`);
};

const wrappedHello = addDecorator(hello, beforeHello, afterHello);

let result = wrappedHello("godbmw.com");
console.log(result);

4、JS实现AOP面向切面编程

封装before函数
功能：在需要执行的函数之前执行某个新添加的功能函数

//是新添加的函数在旧函数之前执行
Function.prototype.before=function (beforefn) {
    var _this= this;                               //保存旧函数的引用
    return function () {                           //返回包含旧函数和新函数的“代理”函数
        beforefn.apply(this,arguments);            //执行新函数,且保证this不被劫持,新函数接受的参数
                                                   // 也会被原封不动的传入旧函数,新函数在旧函数之前执行
        return _this.apply(this,arguments);
    };
};

封装 after 函数
功能：在需要执行的函数之后执行某个新添加的功能函数

//新添加的函数在旧函数之后执行
Function.prototype.after=function (afterfn) {
    var _this=this;
    return function () {
        var ret=_this.apply(this,arguments);
        afterfn.apply(this,arguments);
        return ret;
    };
};

来看实际调用

var func = function() {
    // 主要业务逻辑
    console.log("2")
}

// 在主要业务逻辑 实现之前添加一些功能
func.before(function() {
    console.log("1");
})()

// 在主要业务逻辑之前和之后添加一功能
func = func.before(function() {
    console.log("1");
}).after(function() {
    console.log("3");
})

func();

/*
func的值为
    function() {
        var ret = _self.apply(this, arguments);
        afterfn.apply(this, arguments);
        return ret;
    }
*/
// 调用func的时候_self为调用的主体，即before中return的function
/*
    function() { //返回包含了原函数和新函数的"代理函数"
        beforefn.apply(this, arguments); //执行新函数，修正this
        return _self.apply(this, arguments); //执行原函数
    }
*/

上面的AOP切面编程用到了高阶函数，可以参考我的另外一篇文章

JavaScript高阶函数

5、给浏览器事件添加新功能

之前介绍的添加装饰器函数的方式，经常被用来给原有浏览器或 DOM 绑定事件上绑定新的功能，比如在 onload 上增加新的事件，或在原来的事件绑定函数上增加新的功能，或者在原本的操作上增加用户行为埋点：

window.onload = function() {
    console.log('原先的 onload 事件 ')
}

/* 发送埋点信息 */
function sendUserOperation() {
    console.log('埋点：用户当前行为路径为 ...')
}

/* 将新的功能添加到 onload 事件上 */
window.onload = function() {
    var originOnload = window.onload
    return function() {
        originOnload && originOnload()
        sendUserOperation()
    }
}()

// 输出： 原先的 onload 事件
// 输出： 埋点：用户当前行为路径为 ...
可以看到通过添加装饰函数，为 onload 事件回调增加新的方法，且并不影响原本的功能，我们可以把上面的方法提取出来作为一个工具方法：

装饰者模式的优点：

我们经常使用继承的方式来实现功能的扩展，但这样会给系统中带来很多的子类和复杂的继承关系，装饰者模式允许用户在不引起子类数量暴增的前提下动态地修饰对象，添加功能，装饰者和被装饰者之间松耦合，可维护性好；
被装饰者可以使用装饰者动态地增加和撤销功能，可以在运行时选择不同的装饰器，实现不同的功能，灵活性好；
装饰者模式把一系列复杂的功能分散到每个装饰器当中，一般一个装饰器只实现一个功能，可以给一个对象增加多个同样的装饰器，也可以把一个装饰器用来装饰不同的对象，有利于装饰器功能的复用；
可以通过选择不同的装饰者的组合，创造不同行为和功能的结合体，原有对象的代码无须改变，就可以使得原有对象的功能变得更强大和更多样化，符合开闭原则；

装饰者模式的缺点：

使用装饰者模式时会产生很多细粒度的装饰者对象，这些装饰者对象由于接口和功能的多样化导致系统复杂度增加，功能越复杂，需要的细粒度对象越多；
由于更大的灵活性，也就更容易出错，特别是对于多级装饰的场景，错误定位会更加繁琐；

装饰者模式的适用场景

如果不希望系统中增加很多子类，那么可以考虑使用装饰者模式；
需要通过对现有的一组基本功能进行排列组合而产生非常多的功能时，采用继承关系很难实现，这时采用装饰者模式可以很好实现；
当对象的功能要求可以动态地添加，也可以动态地撤销，可以考虑使用装饰者模式；

装饰者模式与其他设计模式区别

装饰者模式与适配器模式
装饰者模式和适配器模式都是属于包装模式，然而他们的意图有些不一样：
装饰者模式： 扩展功能，原有功能还可以直接使用，一般可以给目标对象多次叠加使用多个装饰者；
适配器模式： 功能不变，但是转换了原有接口的访问格式，一般只给目标对象使用一次；

装饰者模式与组合模式
这两个模式有相似之处，都涉及到对象的递归调用，从某个角度来说，可以把装饰者模式看做是只有一个组件的组合模式。
装饰者模式： 动态地给对象增加功能；
组合模式： 管理组合对象和叶子对象，为它们提供一致的操作接口给客户端，方便客户端的使用；

装饰者模式与策略模式
装饰者模式和策略模式都包含有许多细粒度的功能模块，但是他们的使用思路不同：
装饰者模式： 可以递归调用，使用多个功能模式，功能之间可以叠加组合使用；
策略模式： 只有一层选择，选择某一个功能；