前端必须掌握的设计模式——单例模式

简介: 单例模式是一种简单的创建型设计模式,确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。适用于窗口对象、登录弹窗等场景,优点包括易于维护、访问和低消耗,但也有安全隐患、可能形成巨石对象及扩展性差等缺点。文中展示了JavaScript和TypeScript的实现方法。

定义

       单例模式(Singleton Pattern)属于创建型设计模式,是经典设计模式中最简单的一种,也是开发中最常见的一种。顾名思义,单例可以理解为一个类有且仅有一个实例对象,每次创建实例对象时,如果存在实例则返回该实例。

应用场景

不适合出现多个实例的场景,都可以作为单例模式的应用场景:

  • window对象、JQuery对象、Vuex对象。
  • 登录模块弹窗。
  • 全局主题配置对象。
  • 第三方密钥对象。

优缺点

优点

  • 易维护:将维护对象目标放在一个目标上,便于管理和维护。
  • 易访问:通常可以挂载在一些根节点,以极为方便的调用方式可以直接读取。
  • 低消耗:仅维护一个对象,不会创建多个对象,资源消耗较少。

缺点

  • 安全隐患:单例对象通常会使用全局对象或者一些上层节点进行存储,容易暴露内部细节。
  • 巨石对象:若单例对象成员较多,存储在全局对象造成臃肿,难以排查形成巨石。
  • 难以扩展:没有抽象类的单例对象,违背了单一职责原则,内部功能过多容易导致扩展性差等问题。

JavaScript实现

       JavaScript并不是标准的基于类的面向对象编程语言,更偏向函数性编程方式。根据这个特性,结合ES6之后的class关键字,可以基本写出Human类。

       我们创建了两个Human的实例h1和h2,分别用各自的实例对象调用talk方法,输出的分别是“Jimmy”和“Lucy”,说明我们创建了两个实例对象。

class Human {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  } 
  talk() {
    console.log(this.name);
  }
}

const h1 = new Human('Jimmy');
const h2 = new Human('Lucy');

h1.talk(); // Jimmy
h2.talk(); // Lucy


        实现单例通常需要一个中间方法,将Human类转化成单例类,每次new这个单例函数时,都要判断实例是否存在,如果存在则直接返回,否则重新创建。

image.gif Pasted Graphic.png

       编写getSingle方法进行调用,通过闭包的方式存储全局唯一的实例对象,无论以后new多少次,都会返回instance所在存储的实例对象。

// 中间方法 用来将构造函数转换为单例模式 
function getSingle(fn) {
  let instance = null;
  return function(...args) {
    if (instance === null) { // 如果instance为null则创建实例
      instance = new fn(...args);
    } 
    return instance;
  }
}
class Human {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  } 
  talk() {
    console.log(this.name);
  }
}

const SingleHuman = getSingle(Human);
const h3 = new SingleHuman('Jimmy');
const h4 = new SingleHuman('Lucy');

h3.talk(); // Jimmy
h4.talk(); // Jimmy

image.gif

TypeScript实现

       TypeScript的写法更像是那种比较标准的基于类的写法,可以利用private的特性来控制构造函数的可访问性,使用静态属性去存储实例,再通过静态方法的调用方式去实现。

class Human {
  private static instance: Human; // 静态属性,用于存储全局唯一的实例
    private name: string;
  // 私有构造方法 无法使用new调用
  private constructor(name: string) {
    this.name = name;
  }
  public static getInstance(name: string): Human {
    if (Human.instance === null) {
      Human.instance = new Human(name);
    }
    return Human.instance;
  }
}

const h1 = Human.getInstance('Jimmy');
const h2 = Human.getInstance('Lucy');

console.log(h1 === h2); // true


总结

       设计模式对于前端而言需要细细品味,多看一次多思考一次可能会有新的收获,无形中会改变你的编码思路,提高代码质量。前端必须掌握的设计模式系列持续更新,如果对您有帮助希望多多点赞哦!

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