js設計模式--單例模式

凹瓶發表於2019-01-02

前言

本系列文章主要根據《JavaScript設計模式與開發實踐》整理而來,其中會加入了一些自己的思考。希望對大家有所幫助。

文章系列

js設計模式--單例模式

js設計模式--策略模式

js設計模式--代理模式

概念

單例模式的定義是:保證一個類僅有一個例項,並提供一個訪問它的全域性訪問點。

UML類圖

js設計模式--單例模式

場景

單例模式是一種常用的模式,有一些物件我們往往只需要一個,比如執行緒池、全域性快取、瀏 覽器中的 window 物件等。

在 JavaScript 開發中,單例模式的用途同樣非常廣泛。試想一下,當我們單擊登入按鈕的時候,頁面中會出現一個登入浮窗,而這個登入浮窗是唯一的,無論單擊多少 次登入按鈕,這個浮窗都只會被建立一次,那麼這個登入浮窗就適合用單例模式來建立。

優缺點

優點:建立物件和管理單例的職責被分佈在兩個不同的方法中

實現

1. 我們的第一個單例


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)
複製程式碼

這種定義一個全域性變數的方式非常不優雅,也不好複用程式碼

2. 利用閉包實現單例


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)
複製程式碼

有些同學可能對閉包不大理解,下面用函式實現一下

3. 利用函式實現單例


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)

複製程式碼

2,3這兩種方式也有缺點,就是我們必須呼叫getInstance來建立物件,一般我們建立物件都是利用new操作符

4. 透明的單例模式

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)

複製程式碼

這中方法也有點缺點:不符合單一職責原則,這個物件其實負責了兩個功能:單例和建立物件

下面我們分離這兩個職責

5. 利用代理實現單例

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)

複製程式碼

這中方法也有點缺點:程式碼不能複用。如果我們有另外一個物件也要利用單例模式,那我們不得不寫重複的程式碼

6. 提供通用的單例


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)
複製程式碼

到這裡已經比較完美了,等等這只是es5的寫法,下面我們用es6來實現一下

7. es6單例模式

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)
複製程式碼

比較以上幾種實現

  1. 用全域性變數的第1種方法,應該摒棄
  2. 用閉包實現的第2種方式,instance 例項物件總是在我們呼叫 Singleton.getInstance 的時候才被建立,應該摒棄
  3. 其他方式都是惰性單例(在需要時才建立)

js的特殊性

我們都知道:JavaScript 其實是一門無類(class-free)語言,,生搬單例模式的概念並無意義。

單例模式的核心是確保只有一個例項,並提供全域性訪問。

我們可以用一下幾種方式來另類實現

1. 全域性變數

比如var a = {},這時全域性就只有一個a物件 但全域性變數存在很多問題,它很容易造成名稱空間汙染,我們用以下兩種方式解決

2.使用名稱空間

  var namespace1 = {
    a: function () {
      alert(1);
    },
    b: function () {
      alert(2);
    }
  };
複製程式碼

另外我們還可以動態建立名稱空間


  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);
  // 上述程式碼等價於:
  var MyApp = {
    event: {},
    dom: {
      style: {}
    }
  };
複製程式碼

3. 閉包

  var user = (function () {
    var __name = 'sven',
      __age = 29;
    return {
      getUserInfo: function () {
        return __name + '-' + __age;
      }
    }
  })();
複製程式碼

例子

登入框

下面我們來實現一個點選登入按鈕彈出登入框的例子

粗糙的實現

<html>

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

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

</html>

複製程式碼

上面這種方式如果使用者沒有點選登入按鈕,也會在一開始就建立登入框

改進


<html>

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

</html>
複製程式碼

這種方式每次點選按鈕都會建立一個登入框

再改進


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

  document.getElementById('loginBtn').onclick = function () {
    var loginLayer = createLoginLayer();
    loginLayer.style.display = 'block';
  };
複製程式碼

這種方式不夠通用,不符合單一職責原則

再再改進


  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 = '我是登入浮窗';
    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';
  };

  //下面我們再試試建立唯一的iframe 用於動態載入第三方頁面:
  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';
  };

複製程式碼

至此已經完美

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