[JS设计模式]：单例模式（1）
什么是单例模式
所谓单例，就是一个类只有一个实例，实现的方法一般是先判断是否存在实例，如果存在就直接返回，如果不存在就创建了再返回。这样确保了一个类只有一个实例对象。
实现的单例有很多种方式，最简单的一种方式就是对象字面量的方法，其字面量里面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'); } };
如果想要扩展该对象，使用闭包的方式，在其内部创建私有属性和方法，只需要return暴露出你想暴露的公有属性跟方法，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!'
为了节约资源，怎样在使用的时候才去初始化？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(); console.log(a === b); // true a.bang = "123"; console.log(b.bang); // 123
实例
比如有这样一个常见的需求，点击某个按钮的时候需要在页面弹出一个遮罩层。
代码如下：
var createMask = function(){ return document.body.appendChild( document.createElement(div) ); } $( 'button' ).click( function(){ Var mask = createMask(); mask.show(); })
问题是, 这个遮罩层是全局唯一的, 那么每次调用createMask都会创建一个新的div, 虽然可以在隐藏遮罩层的把它remove掉. 但显然这样做不合理.
再看下第二种方案, 在页面的一开始就创建好这个div. 然后用一个变量引用它.
var mask = document.body.appendChild( document.createElement( ''div' ) ); $( ''button' ).click( function(){ mask.show(); } )
这样确实在页面只会创建一个遮罩层div, 但是另外一个问题随之而来, 也许我们永远都不需要这个遮罩层, 那又浪费掉一个div, 对dom节点的任何操作都应该非常吝啬.
如果可以借助一个变量. 来判断是否已经创建过div呢?
var mask; var createMask = function(){ if ( mask ) return mask; else{ mask = document,body.appendChild( document.createElement(div) ); return mask; } }
看起来不错, 到这里的确完成了一个产生单列对象的函数. 我们再仔细看这段代码有什么不妥.
首先这个函数是存在一定副作用的, 函数体内改变了外界变量mask的引用, 在多人协作的项目中, createMask是个不安全的函数. 另一方面, mask这个全局变量并不是非需不可. 再来改进一下.
var createMask = function(){ var mask; return function(){ return mask || ( mask = document.body.appendChild( document.createElement('div') ) ) } }()
前面那个单例还是有缺点. 它只能用于创建遮罩层. 假如我又需要写一个函数, 用来创建一个唯一的xhr对象呢? 能不能找到一个通用的singleton包装器.
js中函数是第一型, 意味着函数也可以当参数传递. 看看最终的代码.
var singleton = function( fn ){ var result; return function(){ return result || ( result = fn .apply( this, arguments ) ); } } var createMask = singleton( function(){ return document.body.appendChild( document.createElement('div') ); })
用一个变量来保存第一次的返回值, 如果它已经被赋值过, 那么在以后的调用中优先返回该变量. 而真正创建遮罩层的代码是通过回调函数的方式传人到singleton包装器中的. 这种方式其实叫桥接模式.
然而singleton函数也不是完美的, 它始终还是需要一个变量result来寄存div的引用. 遗憾的是js的函数式特性还不足以完全的消除声明和语句.
