Singleton單例模式怎么實現

這篇“Singleton單例模式怎么實現”文章的知識點大部分人都不太理解，所以小編給大家總結了以下內容，內容詳細，步驟清晰，具有一定的借鑒價值，希望大家閱讀完這篇文章能有所收獲，下面我們一起來看看這篇“Singleton單例模式怎么實現”文章吧。

Singleton（單例模式）

Singleton（單例模式）屬于創建型模式，提供一種對象獲取方式，保證在一定范圍內是唯一的。

意圖：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。

其實單例模式在前端體會的不明顯，原因有：

前端代碼本身在單機運行，創建的任何變量都是天然分布式的，不需要擔心影響另一個用戶。

后端代碼是一對多的，分辨出哪些資源是請求間共享的，哪些是請求內獨有的很重要。

另外我們說到單例，是隱含了一個范圍的，指的是在某個范圍內單例，比如在一個上下文中，還是一個房間中，還是一個進程，一個線程中單例，不同場景范圍會不同。

舉例子

如果看不懂上面的意圖介紹，沒有關系，設計模式需要在日常工作里用起來，結合例子可以加深你的理解，下面我準備了三個例子，讓你體會什么場景下會用到這種設計模式。

多人游戲的共享物品

玩過游戲的同學都知道，我們在每局游戲中使用的公共物品在當前房間中是唯一的，但在游戲房間間卻不是唯一的，所以這些公共物品肯定有不同的類去描述，那每局游戲中怎么拿公共物品，可以保證拿到的是當前局內唯一的？

Redux 數據流

其實前端的 Redux 數據流本身就是單例模式，在一個應用中，數據是唯一的，但可以有不同的 UI 使用這份唯一的數據，甚至把一個表格組件展示在兩個不同地方，比如全屏模式，但數據依然是一份，我們沒有必要為了全屏展示表格，就讓它再發一次取數請求，完全可以和原來的表格共享一份數據。

數據庫連接池

每個 SQL 查詢都依賴數據庫連接池，如果每次查詢都建立一次數據庫連接池，則建立連接的速度會遠遠慢于 SQL 查詢速度，因此你會怎么設計數據庫連接池的獲取方法？

意圖解釋

單例模式的意圖很簡單，幾乎就是其字面含義：

意圖：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。

對于多人游戲的共享物品，比如一口鍋，要保證在一局游戲內唯一，就要提供一種方法訪問到唯一實例。

Redux 數據流的 connect 裝飾器就是全局訪問點的一種設計。

數據庫連接池可以提前初始化好，并通過固定 API 提供這個唯一實例。

結構圖

Singleton 是單例模式的接口，客戶只能通過其定義的 instance() 訪問實例，以保證單例。

代碼例子

下面例子使用 typescript 編寫。

class Ball {

  private _instance = undefined

  // 構造函數申明為 private，就可以阻止 new Ball() 行為

  private constructor() {}

  public static instance = () => {

    if (this._instance === undefined) {

      this._instance = new Ball()

    }

    return this._instance

  }

}

// 使用

const ball = Ball.getInstance()

可以仔細想想，為什么這個例子把單例寫成了靜態方法，而不是一個全局變量？其實全局變量也能解決問題，但由于會污染全局，要盡可能通過模塊化方式解決，上面的例子就是一個較好的封裝方式。

當然這只是一個最簡單的例子，實際上單例模式還有幾種模式：

餓漢式

初始化時就生成一份實例，這樣調用時直接就能獲取。

懶漢式

就是代碼例子中寫的，按需實例化，即調用的時候再實例化。

要注意，按需不一定是什么好事，如果 New 的成本很高還按需實例化，可能把系統異常的風險留到隨機的觸發時機，導致難以排查 BUG，另外也會影響第一次實例化時的系統耗時。

對 JAVA 來說，單例還需要考慮并發性，有 雙重檢測、靜態內部類、枚舉 等辦法解決，這里不具體展開。

弊端

單例模式的問題有：

對面向對象不太友好。對封裝、繼承、多態支持不夠友好。

不利于梳理類之間的依賴關系。畢竟單例是直接調用的，而不是在構造函數申明的，所以要梳理關系要看完每一行代碼才能確定。

可拓展性不好。萬一要支持多例就比較難拓展，比如全局數據流可能因為微前端方案改成多實例、數據庫連接池為了分治 SQL 改成多實例，都是有可能的，在系統設計之初就要考慮到未來是否還會保持單例。

可測試性不好，因為單例是全局共享的，無法保證測試用例間的隔離。

無法使用構造函數傳參。

另外單例模式還可以被工廠方法所替代，所以不用特別糾結一種設計模式，可以結合使用，工廠函數也可以內嵌單例模式。

以上就是關于“Singleton單例模式怎么實現”這篇文章的內容，相信大家都有了一定的了解，希望小編分享的內容對大家有幫助，若想了解更多相關的知識內容，請關注億速云行業資訊頻道。