1. TypeScript混入模式与其他设计模式结合
策略模式与混入模式结合
- 结合方式：策略模式定义一系列算法，将每个算法封装起来，使它们可以相互替换。混入模式可用于将不同策略逻辑混入到一个类中。例如，假设有一个
Payment类，不同的支付策略（如信用卡支付、支付宝支付等）可以通过混入模式添加到该类。
// 信用卡支付策略混入
const CreditCardPaymentMixin = <TBase extends new (...args: any[]) => any>(Base: TBase) => {
return class CreditCardPayment extends Base {
payWithCreditCard(amount: number) {
console.log(`Paying ${amount} with credit card`);
}
};
};
// 支付宝支付策略混入
const AlipayPaymentMixin = <TBase extends new (...args: any[]) => any>(Base: TBase) => {
return class AlipayPayment extends Base {
payWithAlipay(amount: number) {
console.log(`Paying ${amount} with Alipay`);
}
};
};
// 基础Payment类
class Payment {}
// 使用混入模式添加支付策略
class MyPayment extends AlipayPaymentMixin(CreditCardPaymentMixin(Payment)) {}
const myPayment = new MyPayment();
myPayment.payWithCreditCard(100);
myPayment.payWithAlipay(200);
- 优势：通过混入模式添加策略，使得
Payment类的实现更加灵活，可在运行时根据需要添加或替换支付策略，而不需要对Payment类进行大规模修改。
观察者模式与混入模式结合
- 结合方式：观察者模式定义对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。混入模式可以用来为目标类添加观察者相关功能。例如，创建一个
SubjectMixin混入类，为其他类添加观察者注册、通知等功能。
// 观察者混入
const SubjectMixin = <TBase extends new (...args: any[]) => any>(Base: TBase) => {
return class Subject extends Base {
private observers: Array<() => void> = [];
registerObserver(observer: () => void) {
this.observers.push(observer);
}
notifyObservers() {
this.observers.forEach(observer => observer());
}
};
};
// 基础Data类
class Data {}
// 使用混入模式添加观察者功能
class MyData extends SubjectMixin(Data) {}
const myData = new MyData();
myData.registerObserver(() => console.log('Observer 1 notified'));
myData.notifyObservers();
- 优势：将观察者功能通过混入模式添加到不同类中，避免了在每个需要观察者功能的类中重复编写相同的观察者管理代码，提高了代码复用性。
2. 性能影响分析
额外的函数调用开销
- 分析：在混入模式中，每次调用混入的方法时，由于JavaScript的原型链机制，可能会存在额外的函数查找开销。特别是当混入的层次较深时，原型链的查找时间会增加。例如，在上述
MyPayment类中，调用payWithCreditCard方法时，需要在原型链上查找该方法，这相比于直接在类中定义方法会有一定的性能损耗。
- 影响程度：对于频繁调用的方法，这种开销可能会比较明显，影响系统整体性能。
内存占用增加
- 分析：混入模式会增加类的原型链长度，每个混入都会在原型链上添加新的属性和方法。这会导致对象实例在内存中的表示变得更加复杂，占用更多的内存空间。例如，
MyData类混入SubjectMixin后，会在原型链上添加registerObserver和notifyObservers方法，使得对象实例的内存占用增加。
- 影响程度：当系统中创建大量包含混入的对象实例时，内存占用的增加可能会导致内存压力增大，甚至引发性能问题。
3. 性能优化
减少原型链查找深度
- 方法：尽量减少混入的层次，将相关功能尽量合并到较少的混入类中。例如，如果有多个混入类都为目标类添加相似的功能，可以将这些功能整合到一个混入类中。这样在调用方法时，原型链的查找深度就会减少，提高方法调用的效率。
- 示例：如果有两个混入类
MixinA和MixinB都为MyClass添加与日志记录相关的功能，可以将这些功能合并到LoggingMixin中，然后让MyClass只混入LoggingMixin。
缓存混入方法
- 方法：在类的构造函数中，可以将经常调用的混入方法缓存到实例上。这样在调用这些方法时，直接从实例上获取，避免了原型链的查找。例如，对于
MyData类中频繁调用的notifyObservers方法，可以在构造函数中进行缓存。
const SubjectMixin = <TBase extends new (...args: any[]) => any>(Base: TBase) => {
return class Subject extends Base {
private observers: Array<() => void> = [];
private _notifyObservers: () => void;
constructor(...args: any[]) {
super(...args);
this._notifyObservers = this.notifyObservers.bind(this);
}
registerObserver(observer: () => void) {
this.observers.push(observer);
}
notifyObservers() {
this.observers.forEach(observer => observer());
}
getNotifyFunction() {
return this._notifyObservers;
}
};
};
class MyData extends SubjectMixin(Data) {}
const myData = new MyData();
const notify = myData.getNotifyFunction();
notify();
- 优势：通过缓存方法，提高了方法调用的速度，特别是对于频繁调用的方法，性能提升较为明显。
按需加载混入
- 方法：在运行时根据实际需求动态加载混入，而不是在类定义时就全部混入。这样可以避免在不需要某些功能时，仍然加载相关的混入，从而减少内存占用。例如，可以通过一个工厂函数，根据不同的条件返回包含不同混入的类实例。
// 信用卡支付策略混入
const CreditCardPaymentMixin = <TBase extends new (...args: any[]) => any>(Base: TBase) => {
return class CreditCardPayment extends Base {
payWithCreditCard(amount: number) {
console.log(`Paying ${amount} with credit card`);
}
};
};
// 基础Payment类
class Payment {}
function createPayment(type: 'creditCard' | 'default') {
if (type === 'creditCard') {
return class extends CreditCardPaymentMixin(Payment) {};
}
return Payment;
}
const CreditCardPayment = createPayment('creditCard');
const payment = new CreditCardPayment();
payment.payWithCreditCard(100);
- 优势：按需加载混入可以有效减少内存占用，特别是在系统资源有限的情况下，对性能优化有显著效果。
