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javascript設(shè)計(jì)模式之享元模式

 更新時(shí)間:2022年01月15日 16:53:43   作者:石頭山_S  
這篇文章主要為大家介紹了javascript享元模式,具有一定的參考價(jià)值,感興趣的小伙伴們可以參考一下,希望能夠給你帶來幫助

一. 認(rèn)識享元模式

享元模式:是一種用于性能優(yōu)化的模式,其核心是運(yùn)用共享技術(shù)來有效支持大量細(xì)粒度的對象。

通俗點(diǎn)來講就是找出事物很多屬性種屬性分類最少的一種,利用屬性值的個(gè)數(shù)來分類。比如說有這么一個(gè)例子,假如一個(gè)工廠需要 20 個(gè)男性模特和 20 個(gè)女性模特需要穿上 40 件新款衣服拍照做宣傳,如果我們不使用享元模式,則需要聘請 40 位模特,這會造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,也沒有必要,如果使用享元模式通過性別來區(qū)分,則只需要一男一女兩個(gè)模特。下面我們來看代碼實(shí)現(xiàn)。

二. 代碼具體實(shí)現(xiàn)

1. 不使用享元模式實(shí)現(xiàn)上述案例

分析:這是正常的代碼實(shí)現(xiàn),我們一共創(chuàng)建了 40 個(gè)對象,我們?nèi)粘>帉懘a可能不會注意這種情況,但是在實(shí)際開發(fā)中如果遇到創(chuàng)建幾萬個(gè)甚至幾十萬個(gè)對象,就會造成嚴(yán)重的性能損耗,浪費(fèi)內(nèi)存。

        let Model = function(sex, underwear) {
            this.sex = sex;
            this.underwear = underwear;
        }
        Model.prototype.takePhoto = function () {
            console.log('sex=' + this.sex + 'underwear = ' + this.underwear);
        }
        for(let i = 0; i < 20 ; i++){
            new Model('男',  'underwear' + i).takePhoto();
        }
        for(let i = 0; i < 20 ; i++){
            new Model('女',  'underwear' + i).takePhoto();
        }

2. 使用享元模式重構(gòu)上述代碼

分析:代碼重構(gòu)后,我們只創(chuàng)建了兩個(gè)對象便完成了同樣的任務(wù),無論需要多少對象,但是我們只需要?jiǎng)?chuàng)建兩個(gè)對象,大大提高了性能。

        let ModelR = function( sex ) {
            this.sex = sex;
        }
        let ModelF = new ModelR( '女' );
        let ModelM = new ModelR('男');
        ModelR.prototype.takePhoto = function () {
            console.log('sex=' + this.sex + 'underwear = ' + this.underwear);
        }
        for(let i = 0; i < 20 ; i++) {
            ModelF.underwear = 'underwear' + i;
            ModelF.takePhoto();
        }
        for(let i = 0; i < 20 ; i++) {
            ModelM.underwear = 'underwear' + i;
            ModelM.takePhoto();
        }

總體分析

現(xiàn)在我們對享元模式有了一個(gè)大致的了解,思想其實(shí)很簡單,利用所有對象相同的屬性來初始化創(chuàng)建對象,上述例子中利用人的性別這個(gè)屬性來創(chuàng)建對象,而性別這個(gè)屬性只有男女這兩種,因此我們只需要?jiǎng)?chuàng)建兩個(gè)對象,將衣服作為其他不同的屬性添加到對象中便完成了對象的替換,相當(dāng)于擁有 40 個(gè)不同的對象,但是實(shí)際只創(chuàng)建了兩個(gè)。

因此,我們就引出了一個(gè)新的概念,內(nèi)部狀態(tài)與外部狀態(tài)。

3. 享元模式的狀態(tài)

  • 內(nèi)部狀態(tài):也就是我們上文提到的屬性分類最少的一種,也就是性別,只有兩種,可以被對象共享。
  • 外部狀態(tài):其他屬性,不能被共享。

結(jié)論:剝離了外部狀態(tài)的對象成為了共享對象,外部對象在必要時(shí)被傳入共享對象來組裝成一個(gè)完整的對象,組裝外部對象需要花費(fèi)一定的時(shí)間,但節(jié)省了大量內(nèi)存損耗,因此,享元模式是一種時(shí)間換空間的優(yōu)化模式。

三. 享元模式實(shí)際應(yīng)用

假如我們需用對文件上傳,現(xiàn)在假設(shè)有兩種上傳方式 flash 和 plugin,每一次上傳都對應(yīng)一次 js 對象的創(chuàng)建,如果我們按部就班,當(dāng)大量文件上傳時(shí)就會造成瀏覽器假死狀態(tài),因此我們用享元模式來設(shè)計(jì)代碼,首先我們來確定文件的內(nèi)部狀態(tài)和外部狀態(tài),我們思考下文件有什么屬性,文件大小,文件類型,文件上傳方式,文件大小和文件類型都是不可控屬性,文件上傳方式只有兩種,因此將文件上傳方式作為外部狀態(tài),現(xiàn)在我們來編寫代碼。

        let Upload = function(uploadType) {
            this.uploadType = uploadType;
        }
        Upload.prototype.delFile = function( id ) {
            uploadManager.setExternalState(id, this);
            if(this.fileSize < 3000) {
                return this.dom.parentNode.removeChild(this.dom);
            }
        }
        // 使用工廠模式來創(chuàng)建對象
        let UploadFactory = function() {
            let cache = {};
            return {
                create(uploadType) {
                    if(cache[uploadType]){
                        return cache[uploadType];
                    }
                    return cache[uploadType] = new Upload( uploadType );
                }
            }
        }()
        // 創(chuàng)建一個(gè)管理器封裝外部狀態(tài)
        let uploadManager = function() {
            uploadDatabase = {};
            return {
                add(id, uploadType, fileName, fileSize){
                    let uploadObj = UploadFactory.create( uploadType );
                    let dom = document.createElement('div');
                    dom.innerHTML = `<span>文件名稱: ${ fileName },文件大?。?{fileSize}</span> <button id="del">刪除</button>`;
                    dom.querySelector('#del').onclick = function() {
                        uploadObj.delFile( id );
                    }
                    document.body.appendChild( dom );
                    uploadDatabase[ id ] = {
                        fileName,
                        fileSize,
                        dom
                    }
                    return uploadObj;
                },
                setExternalState(id, uploadObj){
                    let uploadData = uploadDatabase[id];
                    for(let i in uploadData) {
                        uploadObj[i] = uploadData[i];
                    }
                }
            }
        }();
        let id = 0;
        window.startUpload = function(uploadType, files) {
            for(let i = 0,file; file = files[i++];){
                let uploadObj = uploadManager.add(++id, uploadType, file.fileName, file.fileSize);
                // 進(jìn)行上傳
            }
        };
        startUpload('plugin', [
            {
                fileName: '1.txt',
                fileSize: 1000
            },
            {
                fileName: '2.txt',
                fileSize: 1000
            },
            {
                fileName: '3.txt',
                fileSize: 3000
            }
        ])
        startUpload('flash', [
            {
                fileName: '4.txt',
                fileSize: 1000
            },
            {
                fileName: '5.txt',
                fileSize: 1000
            },
            {
                fileName: '6.txt',
                fileSize: 3000
            }
        ])

擴(kuò)展:再談內(nèi)部狀態(tài)和外部狀態(tài)

現(xiàn)在我們思考下,如果沒有內(nèi)部狀態(tài)或者沒有外部狀態(tài)那有該怎么辦。

  • 沒有內(nèi)部狀態(tài)享元:此時(shí),所有屬性作為外部享元,相當(dāng)于內(nèi)部享元只有一種,因此我們只需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)對象,此時(shí)便相當(dāng)于之前所提單的單例模式。
  • 沒有外部狀態(tài)享元:這時(shí)引入一個(gè)新的概念,對象池。

四. 對象池

對象池的應(yīng)用十分廣泛,數(shù)據(jù)庫的連接池就是其重要用武之地。對象池的大多數(shù)使用場景就是 DOM 操作,因?yàn)?nbsp;DOM 的創(chuàng)建和刪除是 js 種最消耗性能的操作。

理解對象池非常簡單,比如說我們想做一個(gè)圓形的月餅,只需要制造一個(gè)圓形的模具便可以做無數(shù)的圓形月餅,當(dāng)我們想做方形月餅時(shí),只需要制造一個(gè)方形模具,同時(shí)將圓形模具保留下來,等再次使用時(shí)拿出來直接用便可。對象池就是這樣的原理,我們看一下其通用實(shí)現(xiàn)代碼。

       let objectPoolFactory = function( fn ) {
            let pool = [];
            return {
                create(...args){
                    let obj = (pool.length === 0)? fn.apply(this, args) : pool.shift();
                    return obj;
                },
                recover(obj) {
                    pool.push(obj);
                }
            }
        }

實(shí)際應(yīng)用

我們在地圖上搜索幾個(gè)不同的位置,第一次搜索顯示北京的兩個(gè)景區(qū)位置,第二次搜索北京三個(gè)飯店的位置。

分析:第一次需要兩個(gè) DOM 節(jié)點(diǎn),因此創(chuàng)建兩個(gè)節(jié)點(diǎn),之后將其回收,第二次需要三個(gè)DOM節(jié)點(diǎn),使用之前的兩個(gè),只需要再創(chuàng)建一個(gè)新的節(jié)點(diǎn)便可,大大提高了代碼性能。

        // 創(chuàng)建 dom 節(jié)點(diǎn)
        let createDomFactory = objectPoolFactory(()=>{
            let div = document.createElement('div');
            document.body.appendChild(div);
            return div;
        });
        let ary = []; // 用于回收
        let name = ['天安門', "長城"];
        for(let i = 0, l= name.length; i < l ;i++){
            let dom = createDomFactory.create();
            dom.innerHTML = name[i];
            ary.push(dom);
        }
        for(let i = 0, l = ary.length; i < l ; i ++ ){
            createDomFactory.recover(ary[i]);
        }
        let name1 = ["飯店1", "飯店2", "飯店3"];
        for(let i = 0, l = name1.length; i < l; i++) {
            let dom = createDomFactory.create();
            dom.innerHTML = name1[i];
        }

五. 總結(jié)

享元模式是一種很好的性能優(yōu)化方案,但也會帶來一些復(fù)雜性問題,因此需要選擇合適的時(shí)機(jī)使用享元模式,比如:

一個(gè)程序種使用了大量相似對象使用大量對象造成很大內(nèi)存開銷對象大多數(shù)狀態(tài)都可以變?yōu)橥獠繝顟B(tài)剝離出外部對象之后,可以用相對較少的共享對象取代大量的對象

本篇文章就到這里了,希望能夠給你帶來幫助,也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容!

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