設計模式是在軟件開發中重復出現的問題的解決方案，它們是經過驗證的、被廣泛接受的最佳實踐。設計模式可以讓我們避免重復造輪子，提高代碼質量和可維護性。在本文中，我們將介紹幾種常見的設計模式，以及它們的實現和應用。

1. 單例模式

單例模式保證一個類只有一個實例，并提供全局訪問點。在 JavaScript 中，可以通過閉包來實現單例模式。

const Singleton = (function() {let instance;function createInstance() {// 創建實例的邏輯return {};}return {getInstance: function() {if (!instance) {instance = createInstance();}return instance;}};
})();const instance1 = Singleton.getInstance();
const instance2 = Singleton.getInstance();
console.log(instance1 === instance2); // 輸出：true

2. 工廠模式

工廠模式用于創建對象的方法，將對象的創建與使用分離，降低耦合度。在 JavaScript 中，可以通過構造函數或者簡單工廠來實現工廠模式。

class Product {constructor(name) {this.name = name;}
}class ProductFactory {createProduct(name) {return new Product(name);}
}const factory = new ProductFactory();
const product = factory.createProduct('A');

3. 觀察者模式

觀察者模式定義對象間的一種一對多依賴關系，當一個對象狀態發生改變時，其依賴者都會收到通知并自動更新。在 JavaScript 中，可以使用發布-訂閱模式來實現觀察者模式。

class Subject {constructor() {this.observers = [];}addObserver(observer) {this.observers.push(observer);}notify(message) {this.observers.forEach(observer => observer.update(message));}
}class Observer {update(message) {console.log(`Received message: ${message}`);}
}const subject = new Subject();
const observer1 = new Observer();
const observer2 = new Observer();subject.addObserver(observer1);
subject.addObserver(observer2);subject.notify('Hello, observers!');

4. 策略模式

策略模式定義一系列算法，并將其封裝成策略類，使它們可以互相替換。在 JavaScript 中，可以使用對象字面量來實現策略模式。

const discountStrategies = {normal: amount => amount,vip: amount => amount * 0.8,premium: amount => amount * 0.7
};function calculateDiscount(strategy, amount) {return discountStrategies[strategy](amount);
}const normalPrice = 100;
const vipPrice = calculateDiscount('vip', normalPrice);

5. 裝飾者模式

裝飾者模式動態地將責任附加到對象上，以擴展其功能。在 JavaScript 中，可以通過繼承或組合來實現裝飾者模式。

class Coffee {cost() {return 10;}
}class MilkDecorator {constructor(coffee) {this.coffee = coffee;}cost() {return this.coffee.cost() + 5;}
}class SugarDecorator {constructor(coffee) {this.coffee = coffee;}cost() {return this.coffee.cost() + 2;}
}let coffee = new Coffee();
coffee = new MilkDecorator(coffee);
coffee = new SugarDecorator(coffee);console.log(coffee.cost()); // 輸出：17

設計模式是開發者們多年實踐的經驗總結，它們可以幫助我們解決復雜的問題并提高代碼的可維護性。單例模式、工廠模式、觀察者模式、策略模式、裝飾者模式等都是常見且實用的設計模式。通過理解這些模式的實現和應用，你將能夠更好地構建優雅、可擴展的應用程序，提升你的編程藝術水平。無論你是初學者還是有經驗的開發者，掌握設計模式，都將讓你在編程的世界中更加游刃有余，創造出更加出色的作品！