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深入理解JavaScript系列(25)- 设计模式之单例模式

介绍

从本章开始,我们会逐步介绍在JavaScript里使用的各种设计模式实现,在这里我不会过多地介绍模式本身的理论,而只会关注实现。OK,正式开始。

在传统开发工程师眼里,单例就是保证一个类只有一个实例,实现的方法一般是先判断实例存在与否,如果存在直接返回,如果不存在就创建了再返回,这就确保了一个类只有一个实例对象。在JavaScript里,单例作为一个命名空间提供者,从全局命名空间里提供一个唯一的访问点来访问该对象。

正文

在JavaScript里,实现单例的方式有很多种,其中最简单的一个方式是使用对象字面量的方法,其字面量里可以包含大量的属性和方法:


var mySingleton = { property1: "something", property2: "something else", method1: function () { console.log('hello world'); } };

如果以后要扩展该对象,你可以添加自己的私有成员和方法,然后使用闭包在其内部封装这些变量和函数声明。只暴露你想暴露的public成员和方法,样例代码如下:


var mySingleton = function () { /\* 这里声明私有变量和方法 \*/ var privateVariable = 'something private'; function showPrivate() { console.log(privateVariable); } /\* 公有变量和方法(可以访问私有变量和方法) \*/ // Js中文网 - 前端进阶资源教程 https://javascriptc.com/ return { publicMethod: function () { showPrivate(); }, publicVar: 'the public can see this!' }; }; var single = mySingleton(); single.publicMethod(); // 输出 'something private' console.log(single.publicVar); // 输出 'the public can see this!'

上面的代码很不错了,但如果我们想做到只有在使用的时候才初始化,那该如何做呢?为了节约资源的目的,我们可以另外一个构造函数里来初始化这些代码,如下:


var Singleton = (function () { var instantiated; function init() { /\*这里定义单例代码\*/ // Js中文网 - 前端进阶资源教程 https://javascriptc.com/ return { publicMethod: function () { console.log('hello world'); }, publicProperty: 'test' }; } // Js中文网 - 前端进阶资源教程 https://javascriptc.com/ return { getInstance: function () { if (!instantiated) { instantiated = init(); } return instantiated; } }; })(); /\*调用公有的方法来获取实例:\*/ Singleton.getInstance().publicMethod();

知道了单例如何实现了,但单例用在什么样的场景比较好呢?其实单例一般是用在系统间各种模式的通信协调上,下面的代码是一个单例的最佳实践:


var SingletonTester = (function () { //参数:传递给单例的一个参数集合 function Singleton(args) { //设置args变量为接收的参数或者为空(如果没有提供的话) var args = args || {}; //设置name参数 this.name = 'SingletonTester'; //设置pointX的值 this.pointX = args.pointX || 6; //从接收的参数里获取,或者设置为默认值 //设置pointY的值 this.pointY = args.pointY || 10; } //实例容器 var instance; var \_static = { name: 'SingletonTester', //获取实例的方法 //返回Singleton的实例 getInstance: function (args) { if (instance === undefined) { instance = new Singleton(args); } return instance; } }; return \_static; })(); var singletonTest = SingletonTester.getInstance({ pointX: 5 }); console.log(singletonTest.pointX); // 输出 5

其它实现方式

方法1:


function Universe() { // 判断是否存在实例 if (typeof Universe.instance === 'object') { return Universe.instance; } // 其它内容 this.start\_time = 0; this.bang = "Big"; // 缓存 Universe.instance = this; // 隐式返回this } // 测试 var uni = new Universe(); var uni2 = new Universe(); console.log(uni === uni2); // true

方法2:


function Universe() { // 缓存的实例 var instance = this; // 其它内容 this.start\_time = 0; this.bang = "Big"; // 重写构造函数 Universe = function () { return instance; }; } // 测试 var uni = new Universe(); var uni2 = new Universe(); uni.bang = "123"; console.log(uni === uni2); // true console.log(uni2.bang); // 123

方法3:


function Universe() { // 缓存实例 var instance; // 重新构造函数 Universe = function Universe() { return instance; }; // 后期处理原型属性 Universe.prototype = this; // 实例 instance = new Universe(); // 重设构造函数指针 instance.constructor = Universe; // 其它功能 instance.start\_time = 0; instance.bang = "Big"; return instance; } // 测试 var uni = new Universe(); var uni2 = new Universe(); console.log(uni === uni2); // true // 添加原型属性 Universe.prototype.nothing = true; var uni = new Universe(); Universe.prototype.everything = true; var uni2 = new Universe(); console.log(uni.nothing); // true console.log(uni2.nothing); // true console.log(uni.everything); // true console.log(uni2.everything); // true console.log(uni.constructor === Universe); // true console.log('2020回归技术纯粹,相信时间的力量,做时间的朋友 -- 前端进阶资源教程@Js中文网','https://www.javascriptc.com/'); // true

方式4:


var Universe; (function () { var instance; Universe = function Universe() { if (instance) { return instance; } instance = this; // 其它内容 this.start\_time = 0; this.bang = "Big"; }; } ()); //测试代码 var a = new Universe(); var b = new Universe(); alert(a === b); // true a.bang = "123"; alert(b.bang); // 123

参考资料

https://github.com/shichuan/javascript-patterns/blob/master/design-patterns/singleton.html

http://www.addyosmani.com/resources/essentialjsdesignpatterns/book/#singletonpatternjavascript

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作者: 汤姆大叔
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