Які найбільш поширені шаблони проектування в Node.js?

Шаблони проектування в Node.js

Шаблони проектування — це повторно використовувані рішення для поширених проблем програмування. Node.js має кілька шаблонів, які особливо актуальні через свою асинхронну, подієву природу.

1. Шаблон модуля

Модулі Node.js забезпечують природну інкапсуляцію:

// counter.js — інкапсульований стан
let count = 0;

module.exports = {
  increment: () => ++count,
  decrement: () => --count,
  getCount: () => count
};

const counter = require('./counter');
counter.increment();
console.log(counter.getCount()); // 1

2. Шаблон синглтона

Оскільки Node.js кешує require(), модулі природно є синглтонами:

// database.js
class Database {
  constructor() {
    if (Database.instance) return Database.instance;
    this.connection = null;
    Database.instance = this;
  }

  async connect(url) {
    if (!this.connection) {
      this.connection = await createConnection(url);
    }
    return this.connection;
  }
}

module.exports = new Database();

// Обидва повертають один і той же екземпляр
const db1 = require('./database');
const db2 = require('./database');
console.log(db1 === db2); // true

3. Шаблон спостерігача (EventEmitter)

Основний елемент Node.js — широко використовується в потоках, HTTP та кастомних подіях:

const EventEmitter = require('events');

class OrderService extends EventEmitter {
  placeOrder(order) {
    // Бізнес-логіка...
    this.emit('orderPlaced', order);
  }
}

const orderService = new OrderService();

// Підписники
orderService.on('orderPlaced', (order) => {
  emailService.sendConfirmation(order);
});

orderService.on('orderPlaced', (order) => {
  inventoryService.updateStock(order);
});

orderService.placeOrder({ id: 1, item: 'Laptop' });

4. Фабричний шаблон

Створення об'єктів без розкриття логіки створення:

class DatabaseFactory {
  static create(type) {
    switch (type) {
      case 'postgres':
        return new PostgresAdapter();
      case 'mongodb':
        return new MongoAdapter();
      case 'redis':
        return new RedisAdapter();
      default:
        throw new Error(`Невідомий тип бази даних: ${type}`);
    }
  }
}

const db = DatabaseFactory.create(process.env.DB_TYPE);

5. Шаблон проміжного програмного забезпечення (Chain of Responsibility)

Основний шаблон в Express.js та NestJS:

class MiddlewareChain {
  constructor() {
    this.middlewares = [];
  }

  use(fn) {
    this.middlewares.push(fn);
    return this;
  }

  async execute(context) {
    let index = 0;
    const next = async () => {
      if (index < this.middlewares.length) {
        const middleware = this.middlewares[index++];
        await middleware(context, next);
      }
    };
    await next();
  }
}

const chain = new MiddlewareChain();
chain.use(async (ctx, next) => {
  console.log('Перевірка автентифікації');
  ctx.user = { id: 1 };
  await next();
});
chain.use(async (ctx, next) => {
  console.log(`Користувач: ${ctx.user.id}`);
  await next();
});

6. Шаблон стратегії

Змінні алгоритми під час виконання:

class PaymentProcessor {
  constructor(strategy) {
    this.strategy = strategy;
  }

  async pay(amount) {
    return this.strategy.process(amount);
  }
}

const stripeStrategy = {
  process: (amount) => stripe.charges.create({ amount })
};

const paypalStrategy = {
  process: (amount) => paypal.payment.create({ amount })
};

// Використання Stripe
const processor = new PaymentProcessor(stripeStrategy);
await processor.pay(100);

7. Шаблон репозиторію

Абстрагує доступ до даних від бізнес-логіки:

class UserRepository {
  constructor(database) {
    this.db = database;
  }

  async findById(id) {
    return this.db.query('SELECT * FROM users WHERE id = $1', [id]);
  }

  async create(userData) {
    return this.db.query(
      'INSERT INTO users (name, email) VALUES ($1, $2) RETURNING *',
      [userData.name, userData.email]
    );
  }

  async findByEmail(email) {
    return this.db.query('SELECT * FROM users WHERE email = $1', [email]);
  }
}

Підсумок шаблонів

Шаблон	Використання в Node.js
Модуль	Інкапсуляція, організація коду
Синглтон	З'єднання з БД, конфігурація, кеші
Спостерігач	Подієва комунікація
Фабрика	Абстракція створення об'єктів
Проміжне ПЗ	Пайплайни обробки запитів
Стратегія	Змінні алгоритми
Репозиторій	Абстракція доступу до даних
Декоратор	Розширення поведінки (NestJS)
Проксі	Кешування, логування, контроль доступу

Порада: Не намагайтеся нав'язувати шаблони, де вони не підходять. Система модулів Node.js та подієва природа вже сприяють чистим шаблонам. Використовуйте їх, коли вони вирішують реальні проблеми, а не для теоретичної чистоти.

Коротка відповідь

Для співбесіди

Premium

Коротка відповідь допоможе вам впевнено відповідати на цю тему під час співбесіди.

Дочитали статтю?

Практика завдань