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javascript 單例模式詳解及簡單實(shí)例
在Javascript中，單例模式是一種最基本又經(jīng)常用到的設(shè)計(jì)模式，可能在不經(jīng)意間就用到了單例模式。
本文將從最基礎(chǔ)的理論開始，講述單例模式的基本概念和實(shí)現(xiàn)，最后用一個例子來講述單例模式的應(yīng)用。
理論基礎(chǔ)
概念
單例模式，顧名思義就是只有一個實(shí)例存在。通過單例模式可以保證系統(tǒng)中一個類只有一個實(shí)例而且該實(shí)例易于外界訪問，從而方便對實(shí)例個數(shù)的控制并節(jié)約系統(tǒng)資源。如果希望在系統(tǒng)中某個類的對象只能存在一個，單例模式是最好的解決方案。
基本結(jié)構(gòu)
最簡單的單例模式起始就是一個對象字面量，它將有關(guān)聯(lián)的屬性和方法組織到一起。
var singleton = { prop:"value", method:function(){ }}
這種形式的單例模式，所有成員都是公開的，都可以通過singleton來訪問。這樣的缺點(diǎn)是單例中有一些輔助的方法并不希望暴露給使用者，如果使用者用了這些方法，然后在后面維護(hù)的時候，一些輔助方法被刪除，這樣會造成程序錯誤。
如何避免這樣從的錯誤呢？
包含私有成員的單例模式
要怎么在類中創(chuàng)建私有成員呢，這通過需要閉包來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，關(guān)于閉包的知識，本文不再贅述，大家可以自行Google。
基本形式如下：
var singleton = (function () { var privateVar = "private"; return { prop: "value", method: function () { console.log(privateVar); } } })();
首先是一個自執(zhí)行的匿名函數(shù)，在匿名函數(shù)中，聲明了一個變量privateVar，返回一個對象賦值給單例對象singleton。在匿名函數(shù)外部無法訪問到privateVar變量，它就是單例對象的私有變量，只能在函數(shù)內(nèi)部或通過暴露出來的方法去訪問這個私有變量。這種形式又被成為模塊模式。
惰性實(shí)例化
不管是直接字面量或者私有成員的單例模式，兩者都是在腳本加載時就被創(chuàng)建出來的單例，但是有時候，頁面可能永遠(yuǎn)也用不到這個單例對象，這樣會造成資源浪費(fèi)。對于這種情況，最佳的處理方式就是惰性加載，就是說在需要的時候才去真正實(shí)例化這個單例對象，如何實(shí)現(xiàn)呢？
var singleton = (function () { function init() { var privateVar = "private"; return { prop: "value", method: function () { console.log(privateVar); } } } var instance = null; return { getInstance: function () { if (!instance) { instance = init(); } return instance; } } })();
首先將創(chuàng)建單例對象的代碼封裝到init函數(shù)中，然后聲明一個私有變量instance表示單例對象的實(shí)例，公開一個方法getInstance來獲取單例對象。
調(diào)用的時候就通過singleton.getInstance()來進(jìn)行調(diào)用，單例對象是在調(diào)用getInstance的時候才真正被創(chuàng)建。
適用場合
單例模式是JS中最常使用的設(shè)計(jì)模式，從增強(qiáng)模塊性和代碼組織性等方面來說，應(yīng)該盡可能的使用單例模式。它可以把相關(guān)代碼組織到一起便于維護(hù)，對于大型項(xiàng)目，每個模塊惰性加載可以提高性能，隱藏實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，暴露出常用的api。常見的類庫比如underscore，jQuery我們都可以將其理解為單例模式的應(yīng)用。
結(jié)合實(shí)戰(zhàn)
前面已經(jīng)講過，單例模式是最常用的設(shè)計(jì)模式之一，我們來舉個例子進(jìn)行說明，
下面的代碼主要實(shí)現(xiàn)一個簡單的日期幫助類，通過單例模式實(shí)現(xiàn)：
基本的單例模式結(jié)構(gòu)
var dateTimeHelper = { now: function () { return new Date(); }, format: function (date) { return date.getFullYear() + "-" + (date.getMonth() + 1) + "-" + date.getDate(); } }; console.log(dateTimeHelper.now());
這段代碼通過對象字面量實(shí)現(xiàn)單例模式，使用的時候直接調(diào)用方法即可。
惰性加載實(shí)現(xiàn)單例模式
var dateTimeHelper = (function () { function init() { return { now: function () { return new Date(); }, format: function (date) { return date.getFullYear() + "-" + (date.getMonth() + 1) + "-" + date.getDate(); } } } var instance = null; return { getInstance: function () { if (!instance) { instance = init(); } return instance; } } })(); console.log(dateTimeHelper.getInstance().now())
這就是惰性加載的單例模式。
下面再來看幾個實(shí)例：
實(shí)現(xiàn)1： 最簡單的對象字面量
var singleton = { attr : 1, method : function(){ return this.attr; } }var t1 = singleton ;var t2 = singleton ;
那么很顯然的， t1 === t2 。
十分簡單，并且非常使用，不足之處在于沒有什么封裝性，所有的屬性方法都是暴露的。對于一些需要使用私有變量的情況就顯得心有余而力不足了。當(dāng)然在對于 this 的問題上也是有一定弊端的。
實(shí)現(xiàn)2：構(gòu)造函數(shù)內(nèi)部判斷
其實(shí)和最初的JS實(shí)現(xiàn)有點(diǎn)類似，不過是將對是否已經(jīng)存在該類的實(shí)例的判斷放入構(gòu)造函數(shù)內(nèi)部。
function Construct(){ // 確保只有單例 if( Construct.unique !== undefined ){ return Construct.unique; } // 其他代碼 this.name = "NYF"; this.age="24"; Construct.unique = this;}var t1 = new Construct() ;var t2 = new Construct() ;
那么也有的， t1 === t2 。
也是非常簡單，無非就是提出一個屬性來做判斷，但是該方式也沒有安全性，一旦我在外部修改了Construct的unique屬性，那么單例模式也就被破壞了。
實(shí)現(xiàn)3 : 閉包方式
對于大著 靈活 牌子的JS來說，任何問題都能找到 n 種答案，只不過讓我自己去掂量孰優(yōu)孰劣而已，下面就簡單的舉幾個使用閉包實(shí)現(xiàn)單例模式的方法，無非也就是將創(chuàng)建了的單例緩存而已。
var single = (function(){ var unique; function Construct(){ // ... 生成單例的構(gòu)造函數(shù)的代碼 } unique = new Constuct(); return unique;})();
只要 每次講 var t1 = single; var t2 = single;即可。 與對象字面量方式類似。不過相對而言更安全一點(diǎn)，當(dāng)然也不是絕對安全。
如果希望會用調(diào)用 single() 方式來使用，那么也只需要將內(nèi)部的 return 改為
return function(){ return unique; }
以上方式也可以使用 new 的方式來進(jìn)行（形式主義的趕腳）。當(dāng)然這邊只是給了閉包的一種例子而已，也可以在 Construct 中判斷單例是否存在 等等。 各種方式在各個不同情況做好選著即可。
總結(jié)
單例模式的好處在于對代碼的組織作用，將相關(guān)的屬性和方法封裝在一個不會被多次實(shí)例化的對象中，讓代碼的維護(hù)和調(diào)試更加輕松。隱藏了實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，可以防止被錯誤修改，還防止了全局命名空間的污染。另外可以通過惰性加載提高性能，減少不必要的內(nèi)存消耗。
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