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JavaScript设计模式之单例模式

作者：赵刘伟时间：2020-09-26 浏览量：

这是一个系列的文章，这个系列主要介绍在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); // trueconsole.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); // trueconsole.log(uni2.nothing); // trueconsole.log(uni.everything); // trueconsole.log(uni2.everything); // trueconsole.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); // truea.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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