JavaScript单例模式的介绍和使用-创新互联
本篇文章将介绍JavaScript设计模式中的单例模式。有一定的参考价值,阅读完整文相信大家对JavaScript设计模式中的单例模式有了一定的认识。
概念
顾名思义,只有一个实例
定义:保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点
看到这样的定义,你的脑海中是否会冒出 全局变量 的概念呢。不可否认,全局变量是符合单例模式的概念的。但是,我们通常不会也不应该将它作为一个单例来使用,原因有以下两点:
全局命名污染
不易维护,容易被重写覆盖
在 ES6 之前,我们通常会使用一个构造函数来模拟一个类,现在我们也可以直接使用 class 关键字来创建一个类,虽然其本质也是原型
想要保证一个类仅有一个实例,我们需要提供一个变量来标志当前是否已经为一个类创建过实例。所以,单例模式的核心就是:确保只有一个实例,并提供全局访问
围绕这个核心,我们也就基本清楚了单例模式的实现方式
实现
基础版
根据单例模式的定义,我们可以用以下方式简单实现
var Singleton = function(name){ this.name = name } Singleton.instance = null // 初始化一个变量Singleton.getInstance = function(name) {// 判断这个变量是否已经被赋值,如果没有就使之为构造函数的实例化对象// 如果已经被赋值了就直接返回 if(!this.instance) { this.instance = new Singleton(name) } return this.instance } var a = Singleton.getInstance('Tadpole') var b = Singleton.getInstance('Amy') a === b // true
以上代码,清晰的反映出了单例模式的定义。通过一个中间变量的方式,只初始化一个实例,所以最终 a 和 b 是完全相等的
我们也可以用 ES6 的 class 关键字来实现
class Singleton { constructor(name){ this.name = name this.instance = null } // 提供一个接口对类进行实例化 static getInstance(name) { if(!this.instance) { this.instance = new Singleton(name) } return this.instance } }
不难发现,ES6 的实现方式和我们通过构造函数的方式实现基本是一致的
存在问题:
不够 透明,我们需要约束类实例化的调用方式
耦合度过高,功能业务代码耦合在一起不利于后期维护
构造函数
让我们对上面的方式做一个简单的修改
// 将变量直接挂在构造函数上面,最终将其返回 function Singleton(name) { if(typeof Singleton.instance === 'object'){ return Singleton.instance } this.name = name return Singleton.instance = this } // 正常创建实例 var a = new Singleton('Tadpole') var b = new Singleton('Amy')
解决了基础版类不够 透明 的问题,可以使用 new 关键字来初始化实例,但同时也存在着新的问题
判断 Single.instance 类型来返回,可能得不到预期结果
耦合度过高
这种方式也可以通过 ES6 方式来实现
// 将 constructor 改写为单例模式的构造器 class Singleton { constructor(name) { this.name = name if(!Singleton.instance) { Singleton.instance = this } return Singleton.instance } }
闭包
通过单例模式的定义,想要保证只有一个实例并且可以提供全局访问。那么,闭包肯定也是可以实现这样的需求
var Singleton = (function () { var SingleClass = function () {}; var instance; return function () { if (!instance) { instance = new SingleClass() // 如果不存在 则new一个 } return instance; } })()
通过闭包的特性,保存一个变量并最终将其返回,提供全局访问
同样的,以上的代码还是没有解决耦合度的问题
让我们仔细观察这一段代码,如果我们将其中构造函数的部分提取到外部,是否就实现了功能的分离呢
代理实现
修改一下上面的代码
function Singleton(name) { this.name = name } var proxySingle = (function(){ var instance return function(name) { if(!instance) { instance = new Singleton(name) } return instance } })()
将创建函数的步骤从函数中提取出来,把负责管理单例的逻辑移到了代理类 proxySingle 中。这样做的目的就是将 Singleton 这个类变成一个普通的类,我们就可以在其中单独编写一些业务逻辑,达到了逻辑分离的效果
我们现在已经达到了逻辑分离的效果,并且也不 透明 了。但是,这个负责代理的类是否已经完全符合我们的要求呢,答案是否定的。设想一下,如果我们的构造函数有多个参数,我们是不是也应该在代理类中体现出来呢
那么,有没有更通用一些的实现方式呢
通用惰性单例
在前面的几个回合,我们已经基本完成了单例模式的创建。现在,我们需要寻求一种更通用的方式解决之前留下来的问题
试想一下,如果我们将函数作为一个参数呢
// 将函数作为一个参数传递 var Singleton = function(fn) { var instance return function() { // 通过apply的方式收集参数并执行传入的参数将结果返回 return instance || (instance = fn.apply(this, arguments)) } }
这种方式大的优点就是相当于缓存了我们想要的结果,并且在我们需要的时候才去调用它,符合封装的单一职责
应用
前面有说过,所有的模式都是从实践中总结而来,下面就让我们来看看它在实际开发中都有哪些应用吧
通过单例模式的定义我们不难想出它在实际开发中的用途,比如:全局遮罩层
一个全局的遮罩层我们不可能每一次调用的时候都去创建它,最好的方式就是让它只创建一次,之后用一个变量将它保存起来,再次调用的时候直接返回结果即可
单例模式就很符合我们这样的需求
// 模拟一个遮罩层var createDiv = function () { var div = document.createElement('div') div.style.width = '100vw' div.style.height = '100vh' div.style.backgroundColor = 'red' document.body.appendChild(div) return div }// 创建出这个元素var createSingleLayer = Singleton(createDiv)document.getElementById('btn').onclick = function () { // 只有在调用的时候才展示 var divLayer = createSingleLayer() }
当然,在实际应用中还是有很多适用场景的,比如登录框,还有我们可能会使用到的 Vux 之类的状态管理工具,它们实际上都是契合单例模式的
后记
单例模式是一种简单而又实用的模式,通过创建对象和管理单例的两个方法,我们就可以创造出很多实用且优雅的应用。当然,它也有自身的缺点,比如只有一个实例。
看完上述内容,你们对JavaScript单例模式有进一步的了解吗?如果还想学到更多技能或想了解更多相关内容,欢迎关注创新互联成都网站设计公司行业资讯频道,感谢各位的阅读。
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