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[轉] JavaScript 單例模式

sin 登陸 開發人員 傳統 create params 也有 的人 打印

定義

確保一個類僅有一個實例,並提供一個訪問它的全局訪問點。

單例模式使用的場景

比如線程池、全局緩存等。我們所熟知的瀏覽器的window對象就是一個單例,在JavaScript開發中,對於這種只需要一個的對象,我們的實現往往使用單例。

實現單例模式 (不透明的)

一般我們是這樣實現單例的,用一個變量來標誌當前的類已經創建過對象,如果下次獲取當前類的實例時,直接返回之前創建的對象即可。代碼如下:

// 定義一個類
function Singleton(name) {
    this.name = name;
    this.instance = null;
}
// 原型擴展類的一個方法getName()
Singleton.prototype.getName = function() {
    console.log(this.name)
};
// 獲取類的實例
Singleton.getInstance = function(name) {
    if(!this.instance) {
        this.instance = new Singleton(name);
    }
    return this.instance
};

// 獲取對象1
var a = Singleton.getInstance(‘a‘);
// 獲取對象2
var b = Singleton.getInstance(‘b‘);
// 進行比較
console.log(a === b);

我們也可以使用閉包來實現:

function Singleton(name) {
    this.name = name;
}
// 原型擴展類的一個方法getName()
Singleton.prototype.getName = function() {
    console.log(this.name)
};
// 獲取類的實例
Singleton.getInstance = (function() {
    var instance = null;
    return function(name) {
        if(!this.instance) {
            this.instance = new Singleton(name);
        }
        return this.instance
    }        
})();

// 獲取對象1
var a = Singleton.getInstance(‘a‘);
// 獲取對象2
var b = Singleton.getInstance(‘b‘);
// 進行比較
console.log(a === b);

這個單例實現獲取對象的方式經常見於新手的寫法,這種方式獲取對象雖然簡單,但是這種實現方式不透明。知道的人可以通過 Singleton.getInstance() 獲取對象,不知道的需要研究代碼的實現,這樣不好。這與我們常見的用 new 關鍵字來獲取對象有出入,實際意義不大。

實現單例模式 (透明的)

var Singleton = (function(){
    var instance;
    var CreateSingleton = function (name) {
        this.name = name;

        if(instance) {
            return instance;
        }
        // 打印實例名字
        this.getName();

        // instance = this;
        // return instance;
        return instance = this;
    }
    // 獲取實例的名字
    CreateSingleton.prototype.getName = function() {
        console.log(this.name)
    }

    return CreateSingleton;
})();
// 創建實例對象1
var a = new Singleton(‘a‘);
// 創建實例對象2
var b = new Singleton(‘b‘);

console.log(a===b);

這種單例模式我以前用過一次,但是使用起來很別扭,我也見過別人用這種方式實現過走馬燈的效果,因為走馬燈在我們的應用中絕大多數只有一個。

這裏先說一下為什麽感覺不對勁,因為在這個單例的構造函數中一共幹了兩件事,一個是創建對象並打印實例名字,另一個是保證只有一個實例對象。這樣代碼量大的化不方便管理,應該盡量做到職責單一。

我們通常會將代碼改成下面這個樣子:

// 單例構造函數
function CreateSingleton (name) {
    this.name = name;
    this.getName();
};

// 獲取實例的名字
CreateSingleton.prototype.getName = function() {
    console.log(this.name)
};
// 單例對象
var Singleton = (function(){
    var instance;
    return function (name) {
        if(!instance) {
            instance = new CreateSingleton(name);
        }
        return instance;
    }
})();

// 創建實例對象1
var a = new Singleton(‘a‘);
// 創建實例對象2
var b = new Singleton(‘b‘);

console.log(a===b);

這種實現方式我們就比較熟悉了,我們在開發中經常會使用中間類,通過它來實現原類所不具有的特殊功能。有的人把這種實現方式叫做代理,這的確是單例模式的一種應用,稍後將在代理模式進行詳解。

說了這麽多我們還是在圍繞著傳統的單例模式實現在進行講解,那麽具有JavaScript特色的單例模式是什麽呢。

JavaScript單例模式

在我們的開發中,很多同學可能並不知道單例到底是什麽,應該如何使用單例,但是他們所寫的代碼卻剛好滿足了單例模式的要求。如要實現一個登陸彈窗,不管那個頁面或者在頁面的那個地方單擊登陸按鈕,都會彈出登錄窗。一些同學就會寫一個全局的對象來實現登陸窗口功能,是的,這樣的確可以實現所要求的登陸效果,也符合單例模式的要求,但是這種實現其實是一個巧合,或者一個美麗的錯誤。由於全局對象,或者說全局變量正好符合單例的能夠全局訪問,而且是唯一的。但是我們都知道,全局變量是可以被覆蓋的,特別是對於初級開發人員來說,剛開始不管定義什麽基本都是全局的,這樣的好處是方便訪問,壞處是一不留意就會引起沖突,特別是在做一個團隊合作的大項目時,所以成熟的有經驗的開發人員盡量減少全局的聲明。

而在開發中我們避免全局變量汙染的通常做法如下:

  • 全局命名空間
  • 使用閉包

它們的共同點是都可以定義自己的成員、存儲數據。區別是全局命名空間的所有方法和屬性都是公共的,而閉包可以實現方法和屬性的私有化。

惰性單例模式

說實話,在我下決心學習設計模式之前我並不知道,單例模式還分惰性單例模式,直到我看了曾探大神的《JvaScript設計模式與開發實踐》後才知道了還有惰性單例模式,那麽什麽是惰性單例模式呢?在說惰性單例模式之前,請允許我先說一個我們都知道的lazyload加載圖片,它就是惰性加載,只當含有圖片資源的dom元素出現在媒體設備的可視區時,圖片資源才會被加載,這種加載模式就是惰性加載;還有就是下拉刷新資源也是惰性加載,當你觸發下拉刷新事件資源才會被加載等。而惰性單例模式的原理也是這樣的,只有當觸發創建實例對象時,實例對象才會被創建。這樣的實例對象創建方式在開發中很有必要的。

就如同我們剛開始介紹的用 Singleton.getInstance 創建實例對象一樣,雖然這種方式實現了惰性單例,但是正如我們剛開始說的那樣這並不是一個好的實現方式。下面就來介紹一個好的實現方式。

遮罩層相信大家對它都不陌生。它在開發中比較常見,實現起來也比較簡單。在每個人的開發中實現的方式不盡相同。這個最好的實現方式還是用單例模式。有的人實現直接在頁面中加入一個div然後設置display為none,這樣不管我們是否使用遮罩層頁面都會加載這個div,如果是多個頁面就是多個div的開銷;也有的人使用js創建一個div,當需要時就用將其加入到body中,如果不需要就刪除,這樣頻繁地操作dom對頁面的性能也是一種消耗;還有的人是在前一種的基礎上用一個標識符來判斷,當遮罩層是第一次出現就向頁面添加,不需要時隱藏,如果不是就是用前一次的添加的。

實現代碼如下:

// html

<button id="btn">click it</button>

// js
var createMask = (function() {
    var mask;
    return function() {
        if(!mask) {
            // 創建div元素
            var mask = document.createElement(‘div‘);
            // 設置樣式
            mask.style.position = ‘fixed‘;
            mask.style.top = ‘0‘;
            mask.style.right = ‘0‘;
            mask.style.bottom = ‘0‘;
            mask.style.left = ‘0‘;
            mask.style.opacity = ‘‘;
            mask.style.display = ‘none‘;
            document.body.appendChild(mask);
        }

        return mask;
    }        
})();

document.getElementById(‘btn‘).onclick = function() {
    var maskLayer = createMask();
    maskLayer.style.display = ‘block‘;
}

我們發現在開發中並不會單獨使用遮罩層,遮罩層和彈出窗是經常結合在一起使用,前面我們提到過登陸彈窗使用單例模式實現也是最適合的。那麽我們是不是要將上面的代碼拷貝一份呢?當然我們還有好的實現方式,那就是將上面單例中代碼變化的部分和不變的部分,分離開來。

代碼如下:

var singleton = function(fn) {
    var instance;
    return function() {
        return instance || (instance = fn.apply(this, arguments));
    }
};
// 創建遮罩層
var createMask = function(){
    // 創建div元素
    var mask = document.createElement(‘div‘);
    // 設置樣式
    mask.style.position = ‘fixed‘;
    mask.style.top = ‘0‘;
    mask.style.right = ‘0‘;
    mask.style.bottom = ‘0‘;
    mask.style.left = ‘0‘;
    mask.style.opacity = ‘o.75‘;
    mask.style.backgroundColor = ‘#000‘;
    mask.style.display = ‘none‘;
    mask.style.zIndex = ‘98‘;
    document.body.appendChild(mask);
    // 單擊隱藏遮罩層
    mask.onclick = function(){
        this.style.display = ‘none‘;
    }
    return mask;
};

// 創建登陸窗口
var createLogin = function() {
    // 創建div元素
    var login = document.createElement(‘div‘);
    // 設置樣式
    login.style.position = ‘fixed‘;
    login.style.top = ‘50%‘;
    login.style.left = ‘50%‘;
    login.style.zIndex = ‘100‘;
    login.style.display = ‘none‘;
    login.style.padding = ‘50px 80px‘;
    login.style.backgroundColor = ‘#fff‘;
    login.style.border = ‘1px solid #ccc‘;
    login.style.borderRadius = ‘6px‘;

    login.innerHTML = ‘login it‘;

    document.body.appendChild(login);

    return login;
};

document.getElementById(‘btn‘).onclick = function() {
    var oMask = singleton(createMask)();
    oMask.style.display = ‘block‘;
    var oLogin = singleton(createLogin)();
    oLogin.style.display = ‘block‘;
    var w = parseInt(oLogin.clientWidth);
    var h = parseInt(oLogin.clientHeight);
}

在上面的實現中將單例模式的惰性實現部分提取出來,實現了惰性實現代碼的復用,其中使用apply改變改變了fn內的this指向,使用 || 預算簡化代碼的書寫。

[轉] JavaScript 單例模式