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设计模式 -- 单例模式（传统面向对象与JavaScript 的对比实现）

news 2025/9/14 7:27:39

单例模式 – 传统面向对象与JavaScript 的对比实现

文章目录

单例模式 -- 传统面向对象与JavaScript 的对比实现
- 传统的面向对象的实现
- - 定义
  - 实现思路
  - 初级实现
  - - 缺点
  - 透明的单例模式实现
  - - 目的（实现效果）
    - 实现
    - 缺点
  - 用代理实现单例模式
  - - 优点
- JavaScript 中的单例模式实现
- - 实现一：全局变量（不推荐）
  - - 缺点
  - 实现二：惰性单例
  - - 实现要点
    - JavaScript 的最终实现
  - 应用场景

传统的面向对象的实现

定义

单例模式的定义是: 保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

实现思路

用一个变量来标志当前是否已经为某个类创建过对象，如果是，则在下一次获取该类的实例时，直接返回之前创建的对象。

初级实现

		var Singleton = function (name) {this.name = name; this.instance = null;};Singleton.prototype.getName = function () {alert(this.name);};Singleton.getInstance = function (name) {if (!this.instance) {this.instance = new Singleton(name);}return this.instance;};const a = Singleton.getInstance('sven1'); const b = Singleton.getInstance('sven2');alert(a === b); // true

缺点

类的不透明性

通过 Singleton.getInstance 来获取 Singleton 类的唯一对象，这种方式相对简单，但有一个问题，就是增加了这个类的“不透明性”，Singleton 类的使用者必须知道这是一个单例类，跟以往通过 new XXX 的方式来获取对象不同，这里偏要使用 Singleton.getInstance 来获取对象。

透明的单例模式实现

目的（实现效果）

我们现在的目标是实现一个“透明”的单例类，用户从这个类中创建对象的时候，可以像使用其他任何普通类一样。

实现

		const Singleton = (function (name) {let instance;function createDiv(name) {if (instance) {return instance;}this.name = name;this.init();return instance = this;}createDiv.prototype.init = function () {const div = document.createElement('div');div.innerHTML = this.name;document.body.appendChild(div);}return createDiv;})();const a = new Singleton('sven1');const b = new Singleton('sven2');

缺点

为了把 instance 封装起来，我们使用了自执行的匿名函数和闭包，并且让这个匿名函数返回真正的 Singleton 构造方法，这增加了一些程序的复杂度，阅读起来也不是很舒服。
不符合单一职责，不利于维护。构造函数实际上负责了两件事情。第一是创建对象和执行初始化 init 方法，第二是保证只有一个对象。

用代理实现单例模式

		const CreateDiv = function (name) {this.name = name;this.init();}CreateDiv.prototype.init = function () {const div = document.createElement('div');div.innerHTML = this.name;document.body.appendChild(div);};const ProxySingletonCreateDiv = (function () {let instance;return function (name) {if (!instance) {instance = new CreateDiv(name);}return instance;}})();const a = new ProxySingletonCreateDiv('seven1');const b = new ProxySingletonCreateDiv('seven2');alert(a === b);

优点

跟之前不同的是，现在我们把负责管理单例的逻辑移到了代理类 proxySingletonCreateDiv 中。这样一来，CreateDiv 就变成了一个普通的类，它跟 proxySingletonCreateDiv 组合起来可以达到单例模式的效果。

JavaScript 中的单例模式实现

以上提到的几种单例模式的实现，更多的是接近传统面向对象语言中的实现，单例对象从 “类”中创建而来。在以类为中心的语言中，这是很自然的做法。比如在 Java 中，如果需要某个对象，就必须先定义一个类，对象总是从类中创建而来的。
但 JavaScript 其实是一门无类(class-free)语言

单例模式的核心是确保只有一个实例，并提供全局访问。

实现一：全局变量（不推荐）

如果 a 变量被声明在全局作用域下，则我们可以在代码中的任何位置使用这个变量，全局变量提供给全局访问是理所当然的。这样就满足了单例模式的两个条件。

缺点

全局变量存在很多问题，它很容易造成命名空间污染

实现二：惰性单例

惰性单例指的是在需要的时候才创建对象实例
如上面初级实现中 instance 实例对象总是在我们调用 Singleton.getInstance 的时候才被创建，而不是在页面加载好的时候就创建

实现要点

使用惰性单例：需要的时候才创建
把不变的部分隔离出来。先不考虑创建一个 div 和创建一个 iframe 有多少差异，抽离管理单例的逻辑，这个逻辑始终是一样的: 用一个变量来标志是否创建过对象，如果是，则在下次直接返回这个已经创建好的对象:

JavaScript 的最终实现

		var getSingle = function (fn) {var result;return function () {return result || (result = fn.apply(this, arguments));}};var createSingleIframe = getSingle(function () {var iframe = document.createElement('iframe');document.body.appendChild(iframe);return iframe; 6});document.getElementById('loginBtn').onclick = function () {var loginLayer = createSingleIframe();loginLayer.src = 'http://baidu.com';};

把创建实例对象的职责和管理单例的职责分别放置在两个方法里，这两个方法可以独立变化而互不影响，当它们连接在一起的时候，就完成了创建唯一实例对象的功能。

应用场景

线程池、全局缓存、浏览器中的 window 对象等
创建单一实例

参考文献：
JavaScript 设计模式与开发实践（by 曾探）