JavaScript设计模式（一）：单例模式

停更许久，近期计划更新：设计模式系列。

单例模式：限制类实例化次数只能一次，一个类只有一个实例，并提供全局访问点。(归属创建型设计模式)

模式特点

1. 类只有一个实例
2. 全局可访问该实例
3. 自行实例化（主动实例化）
4. 可推迟初始化，即延迟执行（与静态类/对象的区别）

实现方式

实现方式：使用一个变量存储类实例对象（值初始为 null/undefined ）。进行类实例化时，判断类实例对象是否存在，存在则返回该实例，不存在则创建类实例后返回。多次调用类生成实例方法，返回的同一个实例对象。

代码实现

class Singleton {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }
  getName() {
    return this.name;
  }
}
Singleton.getInstance = (function () {
  let instance;
  return function (name) {
    if (!instance) {
      instance = new Singleton(name);
    }
    return instance;
  }
})();

var Winner = Singleton.getInstance('Winner');
var Looser = Singleton.getInstance('Looser');

console.log(Winner === Looser); // true
console.log(Winner.getName());  // 'Wiinner'
console.log(Looser.getName());  // 'Looser'

代码中定义了一个 Singleton 类，并定义 Singleton.getInstance() 方法来生成实例对象。而不是通过 new 操作符来创建类实例。

在 Singleton.getInstance() 中，通过闭包引用存储类实例的对象，判断类是否实例化过。（这里闭包的使用能够使 getInstance() 多次调用都能获取到之前类实例的存储值）。因此无论执行多少次 Singleton.getInstance() 方法，都只会返回同一个Singleton类实例对象。

使用场景

“单例模式的特点，意图解决：维护一个全局实例对象。”

1. 引用第三方库
2. 弹窗登录框
3. 购物车
4. 全局态管理 store (Vuex / Redux)

项目中引入第三方库时，重复加载库文件，全局只会实例化一个库对象，如 jQuery ， lodash ， moment ..., 其实它们的实现方式也是单例模式应用的一种：

// 引入代码库 libs(库别名）
if (window.libs != null) {
  return window.libs;    // 直接返回
} else {
  window.libs = '...';   // 初始化
}

单例 设计模式 实现全局弹窗登录框：

class LoginModal {
    constructor() {
        const div = document.createElement('div');
        div.innerHTML = '登录框HTML内容';
        div.style.display = 'none';
        this.el = div;
        this.visible = false;
        document.body.append(div);
        return div;
    }
    show() {
        this.el.style.display = 'block';
    }
    hide() {
        this.el.style.display = 'none';
    }
    toggle() {
        this.visible = !this.visible;
        this.visible ? this.show() : this.hide();
    }
}

LoginModal.getInstance = (function() {
    let instance;
    return function() {
        if (!instance) {
            instance = new LoginModal();
        }
        return instance;
    }
})();

// 按钮切换显示登录框
document.getElementById('btn-login').addEventListener('click', function(){
    LoginModal.getInstance().toggle();
})

优缺点

• 优点：适用单一对象，只生成一个对象实例，减少内存开销，避免频繁创建和销毁实例。
• 缺点：不适用动态扩展对象，如通过对象继承扩展新对象。

TIPS: 多线程编程语言中，单例模式会涉及同步锁的问题。而JavaScript是单线程的编程语言，可忽略该问题。

参考文章

• 《JavaScript 设计模式》
• 《JavaScript 设计模式系统讲解与应用》

作者：以乐之名