JavaScript設(shè)計(jì)模式與開(kāi)發(fā)實(shí)踐 - 單例模式

QiShare 發(fā)布于2019-08-21 17:38 / 755人閱讀

摘要：引言本文摘自設(shè)計(jì)模式與開(kāi)發(fā)實(shí)踐在傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)工程師眼里，單例就是保證一個(gè)類(lèi)只有一個(gè)實(shí)例，實(shí)現(xiàn)的方法一般是先判斷實(shí)例存在與否，如果存在直接返回，如果不存在就創(chuàng)建了再返回，這就確保了一個(gè)類(lèi)只有一個(gè)實(shí)例對(duì)象。

引言

本文摘自《JavaScript設(shè)計(jì)模式與開(kāi)發(fā)實(shí)踐》

在傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)工程師眼里，單例就是保證一個(gè)類(lèi)只有一個(gè)實(shí)例，實(shí)現(xiàn)的方法一般是先判斷實(shí)例存在與否，如果存在直接返回，如果不存在就創(chuàng)建了再返回，這就確保了一個(gè)類(lèi)只有一個(gè)實(shí)例對(duì)象。

在JavaScript里，單例作為一個(gè)命名空間提供者，從全局命名空間里提供一個(gè)唯一的訪問(wèn)點(diǎn)來(lái)訪問(wèn)該對(duì)象。

單例模式是一種常用的模式，有一些對(duì)象我們往往只需要一個(gè)，比如線程池、全局緩存、瀏覽器中的window對(duì)象等。

模式定義

保證一個(gè)類(lèi)僅有一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)訪問(wèn)它的全局訪問(wèn)點(diǎn)。

模式實(shí)現(xiàn) 接近傳統(tǒng)面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的實(shí)現(xiàn)

下面的實(shí)現(xiàn)是接近傳統(tǒng)面向?qū)ο笳Z(yǔ)言中的實(shí)現(xiàn)，單例對(duì)象從“類(lèi)”中創(chuàng)建而來(lái)。在以類(lèi)為中心的語(yǔ)言中，這是很自然的做法。比如在Java中，如果需要某個(gè)對(duì)象，就必須先定義一個(gè)類(lèi)，對(duì)象總是從類(lèi)中創(chuàng)建而來(lái)的。

// 創(chuàng)建div類(lèi)：CreateDiv
var CreateDiv = function(html) {
    this.html = html;
    this.init();
};

CreateDiv.prototype.init = function() {
    var div = document.createElement("div");
    div.innerHTML = this.html;
    document.body.appendChild(div);
};

// 代理類(lèi)：proxySingletonCreateDiv，這里引進(jìn)代理類(lèi)，是為了將創(chuàng)建div與單例的實(shí)現(xiàn)分離開(kāi)來(lái)，方便擴(kuò)展
var ProxySingletonCreateDiv = (function() {
    var instance;
    return function(html) {
        if (!instance) {
            instance = new CreateDiv(html);
        }
        return instance;
    }
})();

var a = new ProxySingletonCreateDiv("sven1");
var b = new ProxySingletonCreateDiv("sven2");

console.log(a === b); // ture

運(yùn)用JavaScript特性的實(shí)現(xiàn)

JavaScript其實(shí)是一門(mén)無(wú)類(lèi)（class-free）語(yǔ)言，也正因?yàn)槿绱耍釂卫Ｊ降母拍畈o(wú)意義。在JavaScript中創(chuàng)建對(duì)象的方法非常簡(jiǎn)單，既然我們只需要一個(gè)“唯一”的對(duì)象，為什么要為它先創(chuàng)建一個(gè)“類(lèi)”呢？這無(wú)異于穿棉衣洗澡，傳統(tǒng)的單例模式實(shí)現(xiàn)在JavaScript中并不適用。

單例模式的核心是確保只有一個(gè)實(shí)例，并提供全局訪問(wèn)。因此在JavaScript里把全局變量當(dāng)成單例來(lái)使用，單例作為一個(gè)命名空間提供者，從全局命名空間里提供一個(gè)唯一的訪問(wèn)點(diǎn)來(lái)訪問(wèn)該對(duì)象。

在JavaScript里，實(shí)現(xiàn)單例的方式有很多種，其中最簡(jiǎn)單的一個(gè)方式是使用對(duì)象字面量的方法，其字面量里可以包含大量的屬性和方法：

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

如果以后要擴(kuò)展該對(duì)象，你可以添加自己的私有成員和方法，然后使用閉包在其內(nèi)部封裝這些變量和函數(shù)聲明。只暴露你想暴露的public成員和方法，樣例代碼如下：

var mySingleton = function() {
    /// 這里聲明私有變量和方法
    var privateVariable = "something private";
    
    function showPrivate() {
        console.log(privateVariable);
    }

    // 公有變量和方法（可以訪問(wèn)私有變量和方法）
    return {
        publicMethod: function() {
            showPrivate();
        },
        publicVar: "the public can see this!"
    };
};

var single = mySingleton();
single.publicMethod();  // 輸出 "something private"
console.log(single.publicVar); // 輸出 "the public can see this!"

當(dāng)然，為了節(jié)約資源的目的，我們可以只在使用的時(shí)候才初始化該單例，實(shí)現(xiàn)的方式就是在另一個(gè)方法中進(jìn)行初始化：

var Singleton = (function() {
    var instantiated;
    
    function init() {
        // 這里定義單例代碼
        return {
            publicMethod: function() {
                console.log("hello world");
            },
            publicProperty: "test"
        };
    }

    return {
        getInstance: function() {
            if (!instantiated) {
                instantiated = init();
            }
            return instantiated;
        }
    };
})();

// 調(diào)用公有的方法來(lái)獲取實(shí)例
Singleton.getInstance().publicMethod();

其它實(shí)現(xiàn) 方法1

function Universe() {

    // 判斷是否存在實(shí)例
    if (typeof Universe.instance === "object") {
        return Universe.instance;
    }

    // 其它內(nèi)容
    this.start_time = 0;
    this.bang = "Big";

    // 緩存
    Universe.instance = this;

    // 隱式返回this
}

// 測(cè)試
var uni = new Universe();
var uni2 = new Universe();
console.log(uni === uni2); // true

方法2

function Universe() {

    // 緩存的實(shí)例
    var instance = this;

    // 其它內(nèi)容
    this.start_time = 0;
    this.bang = "Big";

    // 重寫(xiě)構(gòu)造函數(shù)
    Universe = function() {
        return instance;
    };
}

// 測(cè)試
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() {

    // 緩存實(shí)例
    var instance;

    // 重新構(gòu)造函數(shù)
    Universe = function Universe() {
        return instance;
    };

    // 后期處理原型屬性
    Universe.prototype = this;

    // 實(shí)例
    instance = new Universe();

    // 重設(shè)構(gòu)造函數(shù)指針
    instance.constructor = Universe;

    // 其它功能
    instance.start_time = 0;
    instance.bang = "Big";

    return instance;
}


// 測(cè)試
var uni = new Universe();
var uni2 = new Universe();
console.log(uni === uni2); // true

// 添加原型屬性
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;

        // 其它內(nèi)容
        this.start_time = 0;
        this.bang = "Big";
    };
}());

//測(cè)試代碼
var a = new Universe();
var b = new Universe();
alert(a === b); // true
a.bang = "123";
alert(b.bang); // 123