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js设计模式–单例模式

前言

本系列文章主要根据《JavaScript设计模式与开发实践》整理而来,其中会加入了一些自己的思考。希望对大家有所帮助。

概念

单例模式的定义是: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。

UML类图

场景

单例模式是一种常用的模式,有一些对象我们往往只需要一个,比如线程池、全局缓存、浏 览器中的 window 对象等。

在 JavaScript 开发中,单例模式的用途同样非常广泛。试想一下,当我们单击登录按钮的时候,页面中会出现一个登录浮窗,而这个登录浮窗是唯一的,无论单击多少 次登录按钮,这个浮窗都只会被创建一次,那么这个登录浮窗就适合用单例模式来创建。

优缺点

优点:创建对象和管理单例的职责被分布在两个不同的方法中

实现

1. 我们的第一个单例


var instance = null
var getInstance = function(arg) {
  if (!instance) {
    instance = arg
  }
  return instance
}

var a = getInstance('a')
var b = getInstance('b')
console.log(a===b)
复制代码

这种定义一个全局变量的方式非常不优雅,也不好复用代码

2. 利用闭包实现单例


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

Singleton.getInstance = (function(){
  var instance = null;
  return function( name ){
    if ( !instance ){
      instance = new Singleton( name );
    }
    return instance;
  }
})();
var a = Singleton.getInstance('a')
var b = Singleton.getInstance('b')
console.log(a===b)
复制代码

有些同学可能对闭包不大理解,下面用函数实现一下

3. 利用函数实现单例


function Singleton(name) {
  this.name = name
  this.instance = null
}

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

var a = Singleton.getInstance('a')
var b = Singleton.getInstance('b')
console.log(a===b)

复制代码

2,3这两种方式也有缺点,就是我们必须调用getInstance来创建对象,一般我们创建对象都是利用new操作符

4. 透明的单例模式

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

var a = new Singleton('a')
var b = new Singleton('b')
console.log(a===b)

复制代码

这中方法也有点缺点:不符合单一职责原则,这个对象其实负责了两个功能:单例和创建对象

下面我们分离这两个职责

5. 利用代理实现单例

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

var Singleton = (function() {
  var instance
  Singleton = function(name) {
    if (instance) return instance
    return instance = new People(name)
  }
  return Singleton
})()

var a = new Singleton('a')
var b = new Singleton('b')
console.log(a===b)

复制代码

这中方法也有点缺点:代码不能复用。如果我们有另外一个对象也要利用单例模式,那我们不得不写重复的代码

6. 提供通用的单例


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

var Singleton = function(Obj) {
  var instance
  Singleton = function() {
    if (instance) return instance
    return instance = new Obj(arguments)
  }
  return Singleton
}

var peopleSingleton = Singleton(People)

var a = new peopleSingleton('a')
var b = new peopleSingleton('b')
console.log(a===b)
复制代码

到这里已经比较完美了,等等这只是es5的写法,下面我们用es6来实现一下

7. es6单例模式

class People {
    constructor(name) {
        if (typeof People.instance === 'object') {
            return People.instance;
        }
        People.instance = this;
        this.name = name
        return this;
    }
}
var a = new People('a')
var b = new People('b')
console.log(a===b)
复制代码

比较以上几种实现

  1. 用全局变量的第1种方法,应该摒弃
  2. 用闭包实现的第2种方式,instance 实例对象总是在我们调用 Singleton.getInstance 的时候才被创建,应该摒弃
  3. 其他方式都是惰性单例(在需要时才创建)

js的特殊性

我们都知道:JavaScript 其实是一门无类(class-free)语言,,生搬单例模式的概念并无意义。

单例模式的核心是确保只有一个实例,并提供全局访问。

我们可以用一下几种方式来另类实现

1. 全局变量

比如var a = {},这时全局就只有一个a对象 但全局变量存在很多问题,它很容易造成命名空间污染,我们用以下两种方式解决

2.使用命名空间

  var namespace1 = {
    a: function () {
      alert(1);
    },
    b: function () {
      alert(2);
    }
  };
复制代码

另外我们还可以动态创建命名空间


  var MyApp = {};
  MyApp.namespace = function (name) {
    var parts = name.split('.');
    var current = MyApp;
    for (var i in parts) {
      if (!current[parts[i]]) {
        current[parts[i]] = {};
      }
      current = current[parts[i]];
    }
  };
  MyApp.namespace('event');
  MyApp.namespace('dom.style');
  console.dir(MyApp);
  // 上述代码等价于:
  var MyApp = {
    event: {},
    dom: {
      style: {}
    }
  };
复制代码

3. 闭包

  var user = (function () {
    var __name = 'sven',
      __age = 29;
    return {
      getUserInfo: function () {
        return __name + '-' + __age;
      }
    }
  })();
复制代码

例子

登录框

下面我们来实现一个点击登录按钮弹出登录框的例子

粗糙的实现

<html>

<body>
  <button id="loginBtn">登录</button>
</body>
<script>
  var loginLayer = (function () {
    var div = document.createElement('div');
    div.innerHTML = '我是登录浮窗';
    div.style.display = 'none';
    document.body.appendChild(div);
    return div;
  })();
  document.getElementById('loginBtn').onclick = function () {

    loginLayer.style.display = 'block';
  };
</script>

</html>

复制代码

上面这种方式如果用户没有点击登录按钮,也会在一开始就创建登录框

改进


<html>

<body>
  <button id="loginBtn">登录</button>
</body>
<script>
  var createLoginLayer = function () {
    var div = document.createElement('div');
    div.innerHTML = '我是登录浮窗';
    div.style.display = 'none';
    document.body.appendChild(div);
    return div;
  };
  document.getElementById('loginBtn').onclick = function () {
    var loginLayer = createLoginLayer();
    loginLayer.style.display = 'block';
  };
</script>

</html>
复制代码

这种方式每次点击按钮都会创建一个登录框

再改进


var createLoginLayer = (function () {
    var div;
    return function () {
      if (!div) {
        div = document.createElement('div');
        div.innerHTML = '我是登录浮窗';
        div.style.display = 'none';
        document.body.appendChild(div);
      }
      return div;
    }
  })();

  document.getElementById('loginBtn').onclick = function () {
    var loginLayer = createLoginLayer();
    loginLayer.style.display = 'block';
  };
复制代码

这种方式不够通用,不符合单一职责原则

再再改进


  var getSingle = function (fn) {
    var result;
    return function () {
      return result || (result = fn.apply(this, arguments));
    }
  };

  var createLoginLayer = function () {
    var div = document.createElement('div');
    div.innerHTML = '我是登录浮窗';
    div.style.display = 'none';
    document.body.appendChild(div);
    return div;
  };
  var createSingleLoginLayer = getSingle(createLoginLayer);
  document.getElementById('loginBtn').onclick = function () {
    var loginLayer = createSingleLoginLayer();
    loginLayer.style.display = 'block';
  };

  //下面我们再试试创建唯一的iframe 用于动态加载第三方页面:
  var createSingleIframe = getSingle(function () {
    var iframe = document.createElement('iframe');
    document.body.appendChild(iframe);
    return iframe;
  });
  document.getElementById('loginBtn').onclick = function () {
    var loginLayer = createSingleIframe();
    loginLayer.src = 'http://baidu.com';
  };

复制代码

至此已经完美

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