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深入理解JavaScript系列(25):设计模式之单例模式

2012-02-20 08:39 by 汤姆大叔, ... 阅读, ... 评论, 收藏, 编辑

介绍

从本章开始,我们会逐步介绍在JavaScript里使用的各种设计模式实现,在这里我不会过多地介绍模式本身的理论,而只会关注实现。OK,正式开始。

在传统开发工程师眼里,单例就是保证一个类只有一个实例,实现的方法一般是先判断实例存在与否,如果存在直接返回,如果不存在就创建了再返回,这就确保了一个类只有一个实例对象。在JavaScript里,单例作为一个命名空间提供者,从全局命名空间里提供一个唯一的访问点来访问该对象。

正文

在JavaScript里,实现单例的方式有很多种,其中最简单的一个方式是使用对象字面量的方法,其字面量里可以包含大量的属性和方法:

var mySingleton = {
property1: "something",
property2: "something else",
method1: function () {
console.log('hello world');
}
};

如果以后要扩展该对象,你可以添加自己的私有成员和方法,然后使用闭包在其内部封装这些变量和函数声明。只暴露你想暴露的public成员和方法,样例代码如下:

var mySingleton = function () {

/* 这里声明私有变量和方法 */
var privateVariable = 'something private';
function showPrivate() {
console.log(privateVariable);
}

/* 公有变量和方法(可以访问私有变量和方法) */
return {
publicMethod: function () {
showPrivate();
},
publicVar: 'the public can see this!'
};
};

var single = mySingleton();
single.publicMethod(); // 输出 'something private'
console.log(single.publicVar); // 输出 'the public can see this!'

上面的代码很不错了,但如果我们想做到只有在使用的时候才初始化,那该如何做呢?为了节约资源的目的,我们可以另外一个构造函数里来初始化这些代码,如下:

var Singleton = (function () {
var instantiated;
function init() {
/*这里定义单例代码*/
return {
publicMethod: function () {
console.log('hello world');
},
publicProperty: 'test'
};
}

return {
getInstance: function () {
if (!instantiated) {
instantiated = init();
}
return instantiated;
}
};
})();

/*调用公有的方法来获取实例:*/
Singleton.getInstance().publicMethod();

知道了单例如何实现了,但单例用在什么样的场景比较好呢?其实单例一般是用在系统间各种模式的通信协调上,下面的代码是一个单例的最佳实践:

var SingletonTester = (function () {

//参数:传递给单例的一个参数集合
function Singleton(args) {

//设置args变量为接收的参数或者为空(如果没有提供的话)
var args = args || {};
//设置name参数
this.name = 'SingletonTester';
//设置pointX的值
this.pointX = args.pointX || 6; //从接收的参数里获取,或者设置为默认值
//设置pointY的值
this.pointY = args.pointY || 10;

}

//实例容器
var instance;

var _static = {
name: 'SingletonTester',

//获取实例的方法
//返回Singleton的实例
getInstance: function (args) {
if (instance === undefined) {
instance = new Singleton(args);
}
return instance;
}
};
return _static;
})();

var singletonTest = SingletonTester.getInstance({ pointX: 5 });
console.log(singletonTest.pointX); // 输出 5

其它实现方式

方法1:

function Universe() {

// 判断是否存在实例
if (typeof Universe.instance === 'object') {
return Universe.instance;
}

// 其它内容
this.start_time = 0;
this.bang = "Big";

// 缓存
Universe.instance = this;

// 隐式返回this
}

// 测试
var uni = new Universe();
var uni2 = new Universe();
console.log(uni === uni2); // true

方法2:

function Universe() {

// 缓存的实例
var instance = this;

// 其它内容
this.start_time = 0;
this.bang = "Big";

// 重写构造函数
Universe = function () {
return instance;
};
}

// 测试
var uni = new Universe();
var uni2 = new Universe();
uni.bang = "123";
console.log(uni === uni2); // true
console.log(uni2.bang); // 123

方法3:

function Universe() {

// 缓存实例
var instance;

// 重新构造函数
Universe = function Universe() {
return instance;
};

// 后期处理原型属性
Universe.prototype = this;

// 实例
instance = new Universe();

// 重设构造函数指针
instance.constructor = Universe;

// 其它功能
instance.start_time = 0;
instance.bang = "Big";

return instance;
}


// 测试
var uni = new Universe();
var uni2 = new Universe();
console.log(uni === uni2); // true

// 添加原型属性
Universe.prototype.nothing = true;

var uni = new Universe();

Universe.prototype.everything = true;

var uni2 = new Universe();

console.log(uni.nothing); // true
console.log(uni2.nothing); // true
console.log(uni.everything); // true
console.log(uni2.everything); // true
console.log(uni.constructor === Universe); // true

方式4:

var Universe;

(function () {

var instance;

Universe = function Universe() {

if (instance) {
return instance;
}

instance = this;

// 其它内容
this.start_time = 0;
this.bang = "Big";
};
} ());

//测试代码
var a = new Universe();
var b = new Universe();
alert(a === b); // true
a.bang = "123";
alert(b.bang); // 123

参考资料

https://github.com/shichuan/javascript-patterns/blob/master/design-patterns/singleton.html

http://www.addyosmani.com/resources/essentialjsdesignpatterns/book/#singletonpatternjavascript

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