JavaScript單例模式的介紹和使用

本篇文章將介紹JavaScript設計模式中的單例模式。有一定的參考價值，閱讀完整文相信大家對JavaScript設計模式中的單例模式有了一定的認識。

• 概念

顧名思義，只有一個實例

定義：保證一個類僅有一個實例，并提供一個訪問它的全局訪問點

看到這樣的定義，你的腦海中是否會冒出 全局變量 的概念呢。不可否認，全局變量是符合單例模式的概念的。但是，我們通常不會也不應該將它作為一個單例來使用，原因有以下兩點：

• 全局命名污染

• 不易維護，容易被重寫覆蓋

在 ES6 之前，我們通常會使用一個構造函數來模擬一個類，現在我們也可以直接使用 class 關鍵字來創建一個類，雖然其本質也是原型

想要保證一個類僅有一個實例，我們需要提供一個變量來標志當前是否已經為一個類創建過實例。所以，單例模式的核心就是：確保只有一個實例，并提供全局訪問

圍繞這個核心，我們也就基本清楚了單例模式的實現方式

實現

基礎版

根據單例模式的定義，我們可以用以下方式簡單實現

var Singleton = function(name){    
  this.name = name
}

Singleton.instance = null // 初始化一個變量Singleton.getInstance = function(name) {// 判斷這個變量是否已經被賦值，如果沒有就使之為構造函數的實例化對象// 如果已經被賦值了就直接返回
  if(!this.instance) {   
   this.instance = new Singleton(name)
   }    
  return this.instance
}
var a = Singleton.getInstance('Tadpole')
var b = Singleton.getInstance('Amy')
a === b // true

以上代碼，清晰的反映出了單例模式的定義。通過一個中間變量的方式，只初始化一個實例，所以最終 a 和 b 是完全相等的

我們也可以用 ES6 的 class 關鍵字來實現

class Singleton {    
    constructor(name){   
        this.name = name     
      this.instance = null
  }    
  // 提供一個接口對類進行實例化
    static getInstance(name) { 
        if(!this.instance) { 
          this.instance = new Singleton(name)
      }       
      return this.instance
   }
}

不難發現，ES6 的實現方式和我們通過構造函數的方式實現基本是一致的

存在問題：

• 不夠 透明，我們需要約束類實例化的調用方式

• 耦合度過高，功能業務代碼耦合在一起不利于后期維護

構造函數

讓我們對上面的方式做一個簡單的修改

// 將變量直接掛在構造函數上面，最終將其返回
  function Singleton(name) {   
     if(typeof Singleton.instance === 'object'){ 
        return Singleton.instance
     }  
     this.name = name
      return Singleton.instance = this
 }  
 // 正常創建實例
 
 var a = new Singleton('Tadpole')
 var b = new Singleton('Amy')

解決了基礎版類不夠 透明 的問題，可以使用 new 關鍵字來初始化實例，但同時也存在著新的問題

• 判斷 Single.instance 類型來返回，可能得不到預期結果

• 耦合度過高

這種方式也可以通過 ES6 方式來實現

// 將 constructor 改寫為單例模式的構造器
class Singleton {    
constructor(name) {    
    this.name = name 
    if(!Singleton.instance) {
       Singleton.instance = this
    }       
    return Singleton.instance
  }
}

閉包

通過單例模式的定義，想要保證只有一個實例并且可以提供全局訪問。那么，閉包肯定也是可以實現這樣的需求

var Singleton = (function () {  
var SingleClass = function () {}; 
var instance; 
return function () {      
 if (!instance) { 
    instance = new SingleClass() // 如果不存在 則new一個
 }        
 return instance;
}
})()

通過閉包的特性，保存一個變量并最終將其返回，提供全局訪問

同樣的，以上的代碼還是沒有解決耦合度的問題

讓我們仔細觀察這一段代碼，如果我們將其中構造函數的部分提取到外部，是否就實現了功能的分離呢

代理實現

修改一下上面的代碼

function Singleton(name) {   
 this.name = name
}
var proxySingle = (function(){  
  var instance 
  return function(name) {  
    if(!instance) {
      instance = new Singleton(name)
    }  
  return instance
 }
})()

將創建函數的步驟從函數中提取出來，把負責管理單例的邏輯移到了代理類 proxySingle 中。這樣做的目的就是將 Singleton 這個類變成一個普通的類，我們就可以在其中單獨編寫一些業務邏輯，達到了邏輯分離的效果

我們現在已經達到了邏輯分離的效果，并且也不 透明 了。但是，這個負責代理的類是否已經完全符合我們的要求呢，答案是否定的。設想一下，如果我們的構造函數有多個參數，我們是不是也應該在代理類中體現出來呢

那么，有沒有更通用一些的實現方式呢

通用惰性單例

在前面的幾個回合，我們已經基本完成了單例模式的創建。現在，我們需要尋求一種更通用的方式解決之前留下來的問題

試想一下，如果我們將函數作為一個參數呢

// 將函數作為一個參數傳遞
var Singleton = function(fn) { 
   var instance
   return function() {        // 通過apply的方式收集參數并執行傳入的參數將結果返回
     return instance || (instance = fn.apply(this, arguments))
   }
}

這種方式最大的優點就是相當于緩存了我們想要的結果，并且在我們需要的時候才去調用它，符合封裝的單一職責

應用

前面有說過，所有的模式都是從實踐中總結而來，下面就讓我們來看看它在實際開發中都有哪些應用吧

通過單例模式的定義我們不難想出它在實際開發中的用途，比如：全局遮罩層

一個全局的遮罩層我們不可能每一次調用的時候都去創建它，最好的方式就是讓它只創建一次，之后用一個變量將它保存起來，再次調用的時候直接返回結果即可

單例模式就很符合我們這樣的需求

// 模擬一個遮罩層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
}// 創建出這個元素var createSingleLayer = Singleton(createDiv)document.getElementById('btn').onclick = function () {    // 只有在調用的時候才展示
    var divLayer = createSingleLayer()
}

當然，在實際應用中還是有很多適用場景的，比如登錄框，還有我們可能會使用到的 Vux 之類的狀態管理工具，它們實際上都是契合單例模式的

后記

單例模式是一種簡單而又實用的模式，通過創建對象和管理單例的兩個方法，我們就可以創造出很多實用且優雅的應用。當然，它也有自身的缺點，比如只有一個實例。

看完上述內容，你們對JavaScript單例模式有進一步的了解嗎？如果還想學到更多技能或想了解更多相關內容，歡迎關注億速云行業資訊頻道，感謝各位的閱讀。