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    深入理解JS(25):设计模式之单例模式

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    3月 13, 2021 #深入理解JS

    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) */
    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*/
    return {
    publicMethod: function () {
    console.log('hello world');
    },
    publicProperty: 'test'
    };
    }

    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

    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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