面试题：JavaScript 中class关键字定义类结合继承时的深度优化

Question

假设有一个JavaScript类继承体系，基类Animal有一些属性和方法，子类Dog继承自Animal并扩展了一些功能。class Animal { constructor(name) { this.name = name; } move() { console.log(this.name + '正在移动'); } } class Dog extends Animal { constructor(name, breed) { super(name); this.breed = breed; } bark() { console.log(this.name + '在叫，品种是' + this.breed); } } 在复杂的业务逻辑中，这个继承体系可能会被频繁使用，并且需要与其他模块交互。请从类的设计模式、内存管理、性能调优等多角度对这个继承体系进行深度优化，并详细说明优化思路和理由。

Answer 1

类的设计模式优化

1. 策略模式：如果move方法在不同子类中有不同的移动逻辑，可以将move方法提取为策略对象。例如，不同的动物可能有不同的移动方式（飞、跑、游等）。这样可以避免在子类中重复实现相似但有差异的逻辑，提高代码的可维护性和复用性。
   • 优化思路：在Animal类中，move方法可以接收一个策略函数作为参数，子类根据自身需求传递不同的策略函数。或者在子类中重写move方法并调用策略函数。
   • 理由：符合开闭原则，当有新的移动方式时，不需要修改原有子类代码，只需新增策略函数。同时减少了子类间重复代码。
2. 装饰器模式：如果需要在运行时为Dog类添加新的功能，例如给狗添加“穿衣服”的功能，可以使用装饰器模式。
   • 优化思路：创建一个装饰器函数，接收Dog类实例作为参数，返回一个新的包含“穿衣服”功能的对象。
   • 理由：不改变原有类的结构，动态地为对象添加新功能，增加了灵活性。

内存管理优化

1. 避免循环引用：确保在Animal和Dog类及其相关模块交互时，不会形成循环引用。例如，如果Dog类中有一个属性引用了其他对象，而该对象又反向引用了Dog实例，就会导致循环引用，垃圾回收机制无法回收相关内存。
   • 优化思路：仔细检查类与其他模块交互的代码，确保引用关系是合理的单向引用。如果必须有双向引用，在适当的时候（例如对象销毁时）手动解除引用。
   • 理由：循环引用会导致内存泄漏，浪费内存资源，影响程序性能。
2. 及时释放资源：如果Animal或Dog类在某些操作中申请了外部资源（如文件句柄、网络连接等），在对象不再使用时要及时释放这些资源。
   • 优化思路：在类中添加dispose方法，在该方法中释放相关资源。并且在对象生命周期结束时（例如通过WeakMap管理对象，当对象引用计数为0时，触发dispose方法）调用该方法。
   • 理由：不及时释放外部资源会导致资源耗尽，影响系统其他程序的运行。

性能调优

1. 方法缓存：如果Dog类的bark方法在复杂业务逻辑中被频繁调用，可以使用方法缓存来提高性能。
   • 优化思路：在Dog类的原型上定义一个缓存对象，每次调用bark方法时，先检查缓存中是否已经有计算好的结果，如果有则直接返回，否则执行原方法并将结果缓存起来。
   • 理由：减少重复计算，提高方法调用的效率，特别是当bark方法内部计算较为复杂时。
2. 减少不必要的实例属性：尽量减少Animal和Dog类中不必要的实例属性。例如，如果某些属性只在特定情况下使用，可以考虑在需要时动态创建。
   • 优化思路：分析业务逻辑，确定哪些属性是真正必要的实例属性，将不必要的属性改为按需创建。
   • 理由：每个实例属性都会占用内存空间，减少实例属性可以降低内存占用，提高程序的整体性能，特别是在创建大量实例的情况下。