访问者模式(Visitor)的数据结构与操作分离

访问者模式是一种行为设计模式它将数据结构与操作分离使得新增操作无需修改现有结构该模式由访问者接口具体访问者元素接口具体元素和对象结构组成JavaScript示例展示了DOM节点遍历的实现通过双分派机制确定元素和操作访问者模式优点包括开闭原则单一职责和灵活性缺点可能破坏封装且元素接口变更困难实际应用包括AST处理和表单验证常与组合模式结合处理树形结构可通过默认实现访问者组合和状态维护等方式扩展需要考虑虚函数调用和遍历开销等性能问题可通过访问者池和提前终止机制优化

模板方法模式(Template Method)的算法骨架定义

模板方法模式是一种行为设计模式它在父类中定义算法骨架允许子类在不改变结构的情况下重写特定步骤该模式包含抽象类和具体类两个主要角色抽象类定义算法骨架和基本操作具体类实现抽象操作JavaScript示例展示了文档导出器的实现包括PDF和CSV导出器该模式封装不变部分扩展可变部分具有反向控制结构和符合开闭原则的特点钩子方法作为可选操作让子类选择性覆盖实际应用包括框架生命周期数据处理UI渲染等与策略模式相比模板方法使用继承保持算法完整而策略模式使用组合完全替换算法该模式可与工厂方法观察者模式装饰器模式等结合形成更强大的解决方案

策略模式(Strategy)的可替换算法实现

策略模式是一种行为设计模式允许在运行时动态选择算法实现通过封装算法为独立策略类使它们可以相互替换提升代码灵活性和可维护性核心思想是将算法封装成策略类客户端通过上下文调用策略不关心具体实现电商折扣计算是典型应用场景上下文持有策略引用提供切换方法相比条件语句策略模式更易扩展支持动态切换和策略组合表单验证是另一常见应用需注意性能优化可与函数式编程结合与状态模式结构相似但意图不同策略模式由客户端主动选择算法

状态模式(State)的对象行为变化管理

状态模式是一种行为设计模式允许对象在内部状态改变时改变行为它将状态封装成独立类并将请求委托给当前状态对象避免过多条件分支在JavaScript中常用于管理复杂状态逻辑如UI交互或游戏行为核心思想是将行为委托给表示当前状态的对象关键角色包括上下文状态接口和具体状态通过电灯开关示例展示了基本实现方式在UI交互中如文件上传组件能清晰组织状态相关逻辑与有限状态机概念密切相关如交通灯示例状态模式优点包括单一职责原则和消除条件语句缺点可能过度设计状态模式与策略模式结构相似但目的不同在React中可用于管理复杂状态逻辑如表单提交过程

观察者模式(Observer)与发布/订阅的区别

观察者模式和发布订阅模式都是处理一对多依赖关系的设计模式但实现方式和耦合度不同观察者模式中主题和观察者直接交互发布者知道订阅者的存在而发布订阅模式通过事件通道解耦双方彼此不知道对方观察者模式简单直接适合小型系统或需要立即响应的场景发布订阅模式更灵活适合大型系统或跨组件通信两种模式在内存使用执行效率和扩展性上各有优劣实际应用中可根据系统规模组件关系和消息处理需求选择合适模式有时也会混合使用两种模式

备忘录模式(Memento)的状态恢复机制

备忘录模式是一种在不破坏封装性的前提下捕获并外部化对象内部状态的设计模式适用于需要撤销操作或历史记录功能的场景它由发起人备忘录和管理者三个角色组成发起人负责创建和恢复状态备忘录存储状态管理者保存备忘录实际应用包括富文本编辑器的撤销重做功能性能优化可考虑增量保存或限制历史记录数量该模式可与命令模式结合使用浏览器环境中需特殊处理DOM状态序列化策略需考虑复杂对象时间旅行调试功能可通过保存完整状态历史实现与原型模式相比备忘录模式更关注状态历史记录和恢复而原型模式侧重通过克隆创建新对象

中介者模式(Mediator)的组件通信解耦

中介者模式是一种行为设计模式通过封装对象间交互逻辑减少组件直接依赖特别适用于复杂组件通信场景JavaScript中实现中介者模式可以优雅处理UI组件模块或服务间多对多关系其核心思想是定义中介对象封装组对象交互将网状依赖转为星型结构显著优势是减少对象直接耦合集中控制交互逻辑JavaScript有三种主流实现方式基于事件基于命令以及混合式实际应用包括复杂表单验证和跨组件状态同步使用时需注意避免过度通知及时清理订阅防止循环依赖与观察者模式相比中介者模式强调双向通信和协调复杂交互在React中状态提升本质是简化版中介者模式

迭代器模式(Iterator)与生成器函数的关系

迭代器模式是JavaScript中重要的行为设计模式通过可迭代对象和迭代器实现数据顺序访问生成器函数作为语法糖简化了迭代器实现二者在同步遍历和异步编程中各有优势生成器通过yield暂停执行支持惰性求值内存效率更高在处理大型数据集时表现优异生成器还能组合使用构建数据处理管道错误处理机制比传统迭代器更直观与语言特性深度集成如yield委托支持复杂控制流自动维护执行状态浏览器API也采用类似模式现代JavaScript开发中二者结合使用能高效解决各类遍历问题

解释器模式(Interpreter)的语言解析实现

解释器模式是一种行为型设计模式用于定义语言语法并提供解释器处理这种语法特别适合处理特定领域语言如数学表达式查询语言或标记语言其核心是将语法规则表示为类通过组合构建语法树并遍历执行操作在JavaScript中可利用动态特性简化实现模式包含抽象表达式终结符表达式非终结符表达式上下文和客户端等组件常用于布尔表达式数学表达式解析常与组合模式结合使用如HTML标签解析器通过构建语法树实现解释执行功能适合相对简单的语言处理复杂语言需结合其他技术

命令模式(Command)的封装与撤销操作

命令模式是一种行为型设计模式它将请求封装成对象实现调用者与接收者解耦通过封装操作支持参数化和延迟执行该模式核心优势包括请求封装解耦调用与接收以及支持复合命令特别适合实现撤销操作通过存储状态信息可以回滚操作实际应用中可维护撤销栈支持多步撤销和重做在前端开发中常用于处理用户交互如按钮点击和菜单选择命令模式还支持命令队列实现延迟执行适用于动画和批量操作场景有多种变体包括简单命令可撤销命令事务性命令和宏命令典型应用场景包括GUI组件事务处理进度条操作多级撤销日志记录和任务调度系统