5 结构型-代理模式
代理模式,式如其名——在某些情况下,出于种种考虑/限制,一个对象不能直接访问 另一个对象,需要一个第三者 (代理)牵线搭桥从而间接达到访问目的,这样的模式就是代理模式。
代理模式非常好理解,因为你可能天天都在用,只是没有刻意挖掘过它背后的玄机——比如大家耳熟能详的科学上网 ,就是代理模式的典型案例。
5.1 ES6中的Proxy
在 ES6 中,提供了专门以代理角色出现的代理器 —— Proxy。它的基本用法如下:
const proxy = new Proxy(obj, handler)
第一个参数是我们的目标对象,也就是上文中的“未知妹子”。handler 也是一个对象,用来定义代理的行为 ,相当于上文中的“婚介所”。当我们通过 proxy 去访问目标对象的时候,handler会对我们的行为作一层拦截,我们的每次访问都需要经过 handler 这个第三方。
5.2 “婚介所”的实现
未知妹子的个人信息,刚问了下我们已经注册了 VIP 的同事哥,大致如下:
// 未知妹子
const girl = {
// 姓名
name: '小美',
// 自我介绍
aboutMe: '...'(大家自行脑补吧)
// 年龄
age: 24,
// 职业
career: 'teacher',
// 假头像
fakeAvatar: 'xxxx'(新垣结衣的图片地址)
// 真实头像
avatar: 'xxxx'(自己的照片地址),
// 手机号
phone: 123456,
}
婚介所收到了小美的信息,开始营业。大家想,这个姓名、自我介绍、假头像,这些信息大差不差,曝光一下没问题。但是人家妹子的年龄、职业、真实头像、手机号码,是不是属于非常私密的信息了?要想 get 这些信息,平台要考验一下你的诚意了 —— 首先,你是不是已经通过了实名审核?如果通过实名审核,那么你可以查看一些相对私密的信息(年龄、职业)。然后,你是不是 VIP ?只有 VIP 可以查看真实照片和联系方式。满足了这两个判定条件,你才可以顺利访问到别人的全部私人信息,不然,就劝退你提醒你去完成认证和VIP购买再来。
// 普通私密信息
const baseInfo = ['age', 'career']
// 最私密信息
const privateInfo = ['avatar', 'phone']
// 用户(同事A)对象实例
const user = {
...(一些必要的个人信息)
isValidated: true,
isVIP: false,
}
// 婚介所登场了
const lovers = new Proxy(girl, {
get: function(girl, key) {
if(baseInfo.indexOf(key)!==-1 && !user.isValidated) {
alert('您还没有完成验证哦')
return
}
//...(此处省略其它有的没的各种校验逻辑)
// 此处我们认为只有验证过的用户才可以购买VIP
if(user.isValidated && privateInfo.indexOf(key) && !user.isVIP) {
alert('只有VIP才可以查看该信息哦')
return
}
}
})
以上主要是
getter层面的拦截。假设我们还允许会员间互送礼物,每个会员可以告知婚介所自己愿意接受的礼物的价格下限,我们还可以作setter层面的拦截。:
// 规定礼物的数据结构由type和value组成
const present = {
type: '巧克力',
value: 60,
}
// 为用户增开presents字段存储礼物
const girl = {
// 姓名
name: '小美',
// 自我介绍
aboutMe: '...'(大家自行脑补吧)
// 年龄
age: 24,
// 职业
career: 'teacher',
// 假头像
fakeAvatar: 'xxxx'(新垣结衣的图片地址)
// 真实头像
avatar: 'xxxx'(自己的照片地址),
// 手机号
phone: 123456,
// 礼物数组
presents: [],
// 拒收50块以下的礼物
bottomValue: 50,
// 记录最近一次收到的礼物
lastPresent: present,
}
// 婚介所推出了小礼物功能
const lovers = new Proxy(girl, {
get: function(girl, key) {
if(baseInfo.indexOf(key)!==-1 && !user.isValidated) {
alert('您还没有完成验证哦')
return
}
//...(此处省略其它有的没的各种校验逻辑)
// 此处我们认为只有验证过的用户才可以购买VIP
if(user.isValidated && privateInfo.indexOf(key) && !user.isVIP) {
alert('只有VIP才可以查看该信息哦')
return
}
}
set: function(girl, key, val) {
// 最近一次送来的礼物会尝试赋值给lastPresent字段
if(key === 'lastPresent') {
if(val.value < girl.bottomValue) {
alert('sorry,您的礼物被拒收了')
return
}
// 如果没有拒收,则赋值成功,同时并入presents数组
girl['lastPresent'] = val
girl['presents'] = [...girl.presents, val]
}
}
})
5.3 事件代理
事件代理,可能是代理模式最常见的一种应用方式,也是一道实打实的高频面试题。它的场景是一个父元素下有多个子元素,像这样:
事件代理,可能是代理模式最常见的一种应用方式,也是一道实打实的高频面试题。它的场景是一个父元素下有多个子元素,像这样:
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
<title>事件代理</title>
</head>
<body>
<div id="father">
<a href="#">链接1号</a>
<a href="#">链接2号</a>
<a href="#">链接3号</a>
<a href="#">链接4号</a>
<a href="#">链接5号</a>
<a href="#">链接6号</a>
</div>
</body>
</html>
我们现在的需求是,希望鼠标点击每个 a 标签,都可以弹出“我是xxx”这样的提示。比如点击第一个 a 标签,弹出“我是链接1号”这样的提示。这意味着我们至少要安装 6 个监听函数给 6 个不同的的元素(一般我们会用循环,代码如下所示),如果我们的 a 标签进一步增多,那么性能的开销会更大。
// 假如不用代理模式,我们将循环安装监听函数
const aNodes = document.getElementById('father').getElementsByTagName('a')
const aLength = aNodes.length
for(let i=0;i<aLength;i++) {
aNodes[i].addEventListener('click', function(e) {
e.preventDefault()
alert(`我是${aNodes[i].innerText}`)
})
}
考虑到事件本身具有“冒泡”的特性,当我们点击 a 元素时,点击事件会“冒泡”到父元素 div 上,从而被监听到。如此一来,点击事件的监听函数只需要在 div 元素上被绑定一次即可,而不需要在子元素上被绑定 N 次——这种做法就是事件代理,它可以很大程度上提高我们代码的性能。
事件代理的实现
用代理模式实现多个子元素的事件监听,代码会简单很多:
// 获取父元素
const father = document.getElementById('father')
// 给父元素安装一次监听函数
father.addEventListener('click', function(e) {
// 识别是否是目标子元素
if(e.target.tagName === 'A') {
// 以下是监听函数的函数体
e.preventDefault()
alert(`我是${e.target.innerText}`)
}
} )
在这种做法下,我们的点击操作并不会直接触及目标子元素,而是由父元素对事件进行处理和分发、间接地将其作用于子元素,因此这种操作从模式上划分属于代理模式。
5.4 虚拟代理
简单地给大家描述一下懒加载是个什么东西:它是针对图片加载时机的优化:在一些图片量比较大的网站,比如电商网站首页,或者团购网站、小游戏首页等。如果我们尝试在用户打开页面的时候,就把所有的图片资源加载完毕,那么很可能会造成白屏、卡顿等现象。
此时我们会采取“先占位、后加载”的方式来展示图片 —— 在元素露出之前,我们给它一个 div 作占位,当它滚动到可视区域内时,再即时地去加载真实的图片资源,这样做既减轻了性能压力、又保住了用户体验。
除了图片懒加载,还有一种操作叫图片预加载 。预加载主要是为了避免网络不好、或者图片太大时,页面长时间给用户留白的尴尬。常见的操作是先让这个 img 标签展示一个占位图,然后创建一个 Image 实例,让这个 Image 实例的 src 指向真实的目标图片地址、观察该 Image 实例的加载情况 —— 当其对应的真实图片加载完毕后,即已经有了该图片的缓存内容,再将 DOM 上的 img 元素的 src 指向真实的目标图片地址。此时我们直接去取了目标图片的缓存,所以展示速度会非常快,从占位图到目标图片的时间差会非常小、小到用户注意不到,这样体验就会非常好了。
上面的思路,我们可以不假思索地实现如下
class PreLoadImage {
// 占位图的url地址
static LOADING_URL = 'xxxxxx'
constructor(imgNode) {
// 获取该实例对应的DOM节点
this.imgNode = imgNode
}
// 该方法用于设置真实的图片地址
setSrc(targetUrl) {
// img节点初始化时展示的是一个占位图
this.imgNode.src = PreLoadImage.LOADING_URL
// 创建一个帮我们加载图片的Image实例
const image = new Image()
// 监听目标图片加载的情况,完成时再将DOM上的img节点的src属性设置为目标图片的url
image.onload = () => {
this.imgNode.src = targetUrl
}
// 设置src属性,Image实例开始加载图片
image.src = targetUrl
}
}
这个 PreLoadImage 乍一看没问题,但其实违反了我们设计原则中的单一职责原则 。PreLoadImage 不仅要负责图片的加载,还要负责 DOM 层面的操作(img 节点的初始化和后续的改变)。这样一来,就出现了两个可能导致这个类发生变化的原因 。
好的做法是将两个逻辑分离,让
PreLoadImage专心去做 DOM 层面的事情(真实 DOM 节点的获取、img 节点的链接设置),再找一个对象来专门来帮我们搞加载——这两个对象之间缺个媒婆,这媒婆非代理器不可:
class PreLoadImage {
constructor(imgNode) {
// 获取真实的DOM节点
this.imgNode = imgNode
}
// 操作img节点的src属性
setSrc(imgUrl) {
this.imgNode.src = imgUrl
}
}
class ProxyImage {
// 占位图的url地址
static LOADING_URL = 'xxxxxx'
constructor(targetImage) {
// 目标Image,即PreLoadImage实例
this.targetImage = targetImage
}
// 该方法主要操作虚拟Image,完成加载
setSrc(targetUrl) {
// 真实img节点初始化时展示的是一个占位图
this.targetImage.setSrc(ProxyImage.LOADING_URL)
// 创建一个帮我们加载图片的虚拟Image实例
const virtualImage = new Image()
// 监听目标图片加载的情况,完成时再将DOM上的真实img节点的src属性设置为目标图片的url
virtualImage.onload = () => {
this.targetImage.setSrc(targetUrl)
}
// 设置src属性,虚拟Image实例开始加载图片
virtualImage.src = targetUrl
}
}
ProxyImage帮我们调度了预加载相关的工作,我们可以通过ProxyImage这个代理,实现对真实 img 节点的间接访问,并得到我们想要的效果。
在这个实例中,virtualImage 这个对象是一个“幕后英雄”,它始终存在于 JavaScript 世界中、代替真实 DOM 发起了图片加载请求、完成了图片加载工作,却从未在渲染层面抛头露面。因此这种模式被称为“虚拟代理”模式。
5.5 缓存代理
缓存代理比较好理解,它应用于一些计算量较大的场景里。在这种场景下,我们需要“用空间换时间”——当我们需要用到某个已经计算过的值的时候,不想再耗时进行二次计算,而是希望能从内存里去取出现成的计算结果。这种场景下,就需要一个代理来帮我们在进行计算的同时,进行计算结果的缓存了。
一个比较典型的例子,是对传入的参数进行求和:
// addAll方法会对你传入的所有参数做求和操作
const addAll = function() {
console.log('进行了一次新计算')
let result = 0
const len = arguments.length
for(let i = 0; i < len; i++) {
result += arguments[i]
}
return result
}
// 为求和方法创建代理
const proxyAddAll = (function(){
// 求和结果的缓存池
const resultCache = {}
return function() {
// 将入参转化为一个唯一的入参字符串
const args = Array.prototype.join.call(arguments, ',')
// 检查本次入参是否有对应的计算结果
if(args in resultCache) {
// 如果有,则返回缓存池里现成的结果
return resultCache[args]
}
return resultCache[args] = addAll(...arguments)
}
})()
我们把这个方法丢进控制台,尝试同一套入参两次,结果喜人:

我们发现
proxyAddAll针对重复的入参只会计算一次,这将大大节省计算过程中的时间开销。现在我们有 6 个入参,可能还看不出来,当我们针对大量入参、做反复计算时,缓存代理的优势将得到更充分的凸显。
