ООП. Паттерн стратегия.

Фронтенд разработка на языке JavaScript. -> ООП. Паттерн стратегия.

ООП патерны в javascript.

После появления ООП программный мир преобразился с использованием классов и объектов.

Однако это во многих сложных проектах приводило к неразберихе из за отсутствия признанных методик решения типовых задач.

Эрих Гамма внес в это ясность и открыл нам мир паттернов, которые он разделил на 3 категории:

Порождающие шаблоны - которые описывают как правильно создавать объекты.

Поведенческие - описывающие взаимодействия между классами и объектами

Структурные - дают представления о правильной архитектуре классов и объектов

Паттерн Стратегия (из разряда поведенческих).

Предположим создаем приложении “Зоопарк”.

В котором мы имеем следующую иерархию классов.

Класс Животное.

Класс Кот

Класс Собака

Классы Кот и Собака являются наследниками класса животного.

Прямое использование классов в js (ES6) не будет поддерживаться старыми браузерами

SyntaxError: Unexpected token class(…)

И для этого необходимо использовать транспиляторы типа babel webpack и пр. или полифилы.

Однако использование конструкции class является вовсе не обязательным в js и все можно реализовать исключительно в функциональном стиле.

При помощи объектов и функций в яваскрипт мы можем реализовать любой каприз ООП.

Составим данную программу и отобразим животных на странице.

Как создать “типа-класс” в js?

var Animal = function() {}

или так

function Animal() {}

При этом фокус в том, что мы полагаем, что эту функцию будут вызывать с ключевым словом new.

Поэтому такие функции называют функции-конструкторы и названия пишут (для удобства) с большой прописной буквы.

Шаблон.

<!doctype html>
<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="utf-8">
    <style>
    </style>
    <title>Zoo</title>
  </head>
  <body>
    <h1>Zoo</h1>
    <div id="root"> </div>
    <script src="jquery.min.js" ></script>
    <script src="app.js" ></script>
  </body>
</html>

Создадим класс (функцию-конструктор) животного.

Данные.

размер (пиксели)

Функции.

отображение;
перемещение.

Пример кода.

var Animal = function(){
};

Animal.prototype.move = function() {
    console.log('I am mooving')
};
Animal.prototype.size = 100
Animal.prototype.show = function() {
    $("#root").append(`<img src="${this.image}" width="${this.size}" />`);
};

Мы забрасываем методы в prototype для того, чтобы наследоваться и при этом не плодить методы в памяти.

Собаки и коты.

Данные.

картинка
имя

Функции.

голос

Пример функции-конструктора.

var Dog = function(name,image) {
    this.name = name;
    this.image = image;
    this.voice = function() {
        console.log(`gav gav my name is ${this.name} ${this.size}`);
    }
}

Dog.prototype = Animal.prototype;

Клиентский код.

var d = new Dog('Bobik','bobik.png');
d.voice();
d.show();

Перепишем на классах, используя ES6

Слава богу, он поддерживается всеми современными браузерами.

class Animal {
    size = 50;
    show() {
        $("#root").append(`<img src="${this.image}" width="${this.size}" />`);
    };
    move() {
        console.log('I am mooving');
    };
}


class Dog extends Animal {

    constructor(name,image) {
        super();
        this.name = name;
        this.image = image;
    }

    voice() {
        console.log(`gav gav my name is ${this.name} ${this.size}`);
    }
}


var d = new Dog('Bobik','bobik.png');
d.show();

Добавим кнопки и оформим все на странице.

class Animal {
    size = 150;

    show() {
        const tpl = `
        <div>
             <img src="${this.image}" width="${this.size}" />
             <p>
                <button id="v-button-${this.name}">Voice</button>
                <button id="m-button-${this.name}">Move</button>
             </p>
        </div>
        `
        $("#root").append(tpl);
        $('#m-button-'+this.name).on('click',this.move);
        $('#v-button-'+this.name).on('click',()=> {this.voice()});
    };
    move() {
        console.log('I am mooving');
    };
}


class Dog extends Animal {

    constructor(name,image) {
        super();
        this.name = name;
        this.image = image;
    }

    voice() {
        console.log(`gav gav my name is ${this.name}`);
    }
}


var d = new Dog('Bobik','bobik.png');
d.show();

Из неочевидного отметим:

id=”v-button-${this.name} - мы присваиваем уникальный идентификатор кнопкам для подвязки колбеков. Пока полагаем, что имя зверей будет уникальным.

$(…).on(‘click’,()=> {this.voice()}) - тут мы обвязали колбек стрелочной функцией чтобы не потерять контекст this т.к. если этого не сделать, в нем окажется элемент кнопки и мы не сможем обратиться к this.name внутри метода voice.

Создаем класс для котов.

class Cat extends Animal {

    constructor(name,image) {
        super();
        this.name = name;
        this.image = image;
    }

    voice() {
        console.log(this);
        console.log(`miau miau my name is ${this.name}`);
    }
}

Используем классы в клиентском коде.

var dogObj = new Dog('Bobik','bobik.png');
dogObj.show();

var catObj = new Cat('Murka','murka.png');
catObj.show();

Результат.

start page

Новая задача от заказчика.

Необходимо добавить новую функцию прыжка для всех зверей.

Решение “В лоб”.

Добавляем метод в базовый класс Animal c кнопкой.

class Animal {
    size = 150;

    show() {
        const tpl = `
        ...
                <button id="j-button-${this.name}">Jump</button>
        ...
        `
        ...
        $('#j-button-'+this.name).on('click',()=> {this.jump()});
    };
    ...
    jump() {
        console.log('I am jumping!!!');
    };

}

В результате на всех дочерних к Animal объектах классов Dog и Cat появилась новая кнопка.

Это не удивительно т.к. эти классы наследуют (расширяют) класс Animal ключевым словом extends.

Проблема.

Как оказалось, в нашем зоопарке присутствует ряд животных, которые изготовлены из дерева и представляют собой чучела и соответственно не могут прыгать.

class WoodenCat extends Animal {

    constructor(name,image) {
        super();
        this.name = name;
        this.image = image;
    }

    voice() {
        console.log(`I am a wooden cat miau miau my name is ${this.name}`);
    }
}


var catMaket = new WoodenCat('WoodMurka','catwood.png');
catMaket.show();

start page

При решении с методом в базовом классе у нас прыгают все (.

Первый вариант решения.

Переопределять метод в дочерних классах.

class WoodenCat extends Animal {

    ....

    jump() {
        console.log(`I can not jump!`);
    }
}

Цель достигнута.

start page

Однако такой подход имеет недостатки.

При добавлении новых классов, необходимо в каждом переопределять этот метод и дублировать его.

Но самое страшное то, что если логика этого метода будет изменяться, то нам прийдется изменять его по всем классам.

Для того, чтобы этого избежать, данную функцию выносят в отдельный класс и вставляют его экземпляр (объект) внутрь класса животного. При этом в соответствующем методе jump базового класса Animal вызывается метод внутреннего обьекта.

Данный прием носит название полиморфизма.

Классы, определяющие способность прыгать.

class CanJump {
    jump() {
        console.log(`Jump Jump!`);
    }
}

class CanNotJump {
    jump() {
        console.log(`I can not jump!`);
    }
}

Изменения базового класса Animal.

class Animal {
   ...
    constructor(canJumpObj){
        this.canJump = canJumpObj; 
    }

   ...

    jump() {
        this.canJump.jump();
    };

}

“Протаскиваем” объекты классов CanJump и CanNotJump внутрь конструктора базового класса Animal

class Dog extends Animal {

    constructor(name,image,canJumpObj) {
        super(canJumpObj);
        ...
    }
...

class Cat extends Animal {

    constructor(name,image,canJumpObj) {
        super(canJumpObj);
        ...
    }
...

class WoodenCat extends Animal {

    constructor(name,image,canJumpObj) {
        super(canJumpObj);
       ...
    }

   ...

Таким образом мы сосредоточили логику прыжков в одном месте, инкапсулируя ее.

Так же мы обеспечили полиморфность объектов классов потомков и теперь можем менять их поведение на лету внутри клиентского кода.

Вот так можно дать возможность прыгать тому, у кого ее не было.

var catMaket = new WoodenCat('WoodMurka','catwood.png',new CanNotJump());
catMaket.canJump = new CanJump();
catMaket.show();

Данный подход (паттерн) носит название Стратегия и звучит так:

Стратегия (англ. Strategy) — поведенческий шаблон проектирования, предназначенный для определения семейства алгоритмов, инкапсуляции каждого из них и обеспечения их взаимозаменяемости. Это позволяет выбирать алгоритм путём определения соответствующего класса. Шаблон Strategy позволяет менять выбранный алгоритм независимо от объектов-клиентов, которые его используют.

UML диаграмма

start page