JS設(shè)計(jì)模式之單例模式

單體模式提供了一種將代碼組織為一個(gè)邏輯單元的手段,這個(gè)邏輯單元中的代碼可以通過單一變量進(jìn)行訪問。

單體模式的優(yōu)點(diǎn)是:

可以用來劃分命名空間,減少全局變量的數(shù)量。
使用單體模式可以使代碼組織的更為一致,使代碼容易閱讀和維護(hù)。
可以被實(shí)例化,且實(shí)例化一次。
什么是單體模式?單體模式是一個(gè)用來劃分命名空間并將一批屬性和方法組織在一起的對象,如果它可以被實(shí)例化,那么它只能被實(shí)例化一次。

但是并非所有的對象字面量都是單體,比如說模擬數(shù)組或容納數(shù)據(jù)的話,那么它就不是單體,但是如果是組織一批相關(guān)的屬性和方法在一起的話,那么它有可能是單體模式,所以這需要看開發(fā)者編寫代碼的意圖;

下面我們來看看定義一個(gè)對象字面量(結(jié)構(gòu)類似于單體模式)的基本結(jié)構(gòu)如下:

// 對象字面量
var Singleton = {
    attr1: 1,
    attr2: 2,
    method1: function(){
        return this.attr1;
    },
    method2: function(){
        return this.attr2;
    }
};

如上面只是簡單的字面量結(jié)構(gòu),上面的所有成員變量都是通過Singleton來訪問的,但是它并不是單體模式;因?yàn)閱误w模式還有一個(gè)更重要的特點(diǎn),就是可以僅被實(shí)例化一次,上面的只是不能被實(shí)例化的一個(gè)類,因此不是單體模式;對象字面量是用來創(chuàng)建單體模式的方法之一;

使用單體模式的結(jié)構(gòu)如下demo

我們明白的是單體模式如果有實(shí)例化的話,那么只實(shí)例化一次,要實(shí)現(xiàn)一個(gè)單體模式的話,我們無非就是使用一個(gè)變量來標(biāo)識(shí)該類是否被實(shí)例化,如果未被實(shí)例化的話,那么我們可以實(shí)例化一次,否則的話,直接返回已經(jīng)被實(shí)例化的對象。

如下代碼是單體模式的基本結(jié)構(gòu):

// 單體模式
var Singleton = function(name){
    this.name = name;
    this.instance = null;
};
Singleton.prototype.getName = function(){
    return this.name;
}
// 獲取實(shí)例對象
function getInstance(name) {
    if(!this.instance) {
        this.instance = new Singleton(name);
    }
    return this.instance;
}
// 測試單體模式的實(shí)例
var a = getInstance("aa");
var b = getInstance("bb");

// 因?yàn)閱误w模式是只實(shí)例化一次,所以下面的實(shí)例是相等的

console.log(a === b); // true

由于單體模式只實(shí)例化一次,因此第一次調(diào)用,返回的是a實(shí)例對象,當(dāng)我們繼續(xù)調(diào)用的時(shí)候,b的實(shí)例就是a的實(shí)例,因此下面都是打印的是aa;

console.log(a.getName());// aa

console.log(b.getName());// aa

上面的封裝單體模式也可以改成如下結(jié)構(gòu)寫法:

// 單體模式
var Singleton = function(name){
    this.name = name;
};
Singleton.prototype.getName = function(){
    return this.name;
}
// 獲取實(shí)例對象
var getInstance = (function() {
    var instance = null;
    return function(name) {
        if(!instance) {
            instance = new Singleton(name);
        }
        return instance;
    }
})();
// 測試單體模式的實(shí)例
var a = getInstance("aa");
var b = getInstance("bb");

// 因?yàn)閱误w模式是只實(shí)例化一次,所以下面的實(shí)例是相等的

console.log(a === b); // true

console.log(a.getName());// aa

console.log(b.getName());// aa

理解使用代理實(shí)現(xiàn)單列模式的好處
比如我現(xiàn)在頁面上需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)div的元素,那么我們肯定需要有一個(gè)創(chuàng)建div的函數(shù),而現(xiàn)在我只需要這個(gè)函數(shù)只負(fù)責(zé)創(chuàng)建div元素,其他的它不想管,也就是想實(shí)現(xiàn)單一職責(zé)原則,就好比淘寶的kissy一樣,一開始的時(shí)候他們定義kissy只做一件事,并且把這件事做好,具體的單體模式中的實(shí)例化類的事情交給代理函數(shù)去處理,這樣做的好處是具體的業(yè)務(wù)邏輯分開了,代理只管代理的業(yè)務(wù)邏輯,在這里代理的作用是實(shí)例化對象,并且只實(shí)例化一次; 創(chuàng)建div代碼只管創(chuàng)建div,其他的不管;如下代碼:

// 單體模式
var CreateDiv = function(html) {
    this.html = html;
    this.init();
}
CreateDiv.prototype.init = function(){
    var div = document.createElement("div");
    div.innerHTML = this.html;
    document.body.appendChild(div);
};
// 代理實(shí)現(xiàn)單體模式
var ProxyMode = (function(){
    var instance;
    return function(html) {
        if(!instance) {
            instance = new CreateDiv("我來測試下");
        }
        return instance;
    } 
})();
var a = new ProxyMode("aaa");
var b = new ProxyMode("bbb");
console.log(a===b);// true

理解使用單體模式來實(shí)現(xiàn)彈窗的基本原理

下面我們繼續(xù)來使用單體模式來實(shí)現(xiàn)一個(gè)彈窗的demo;我們先不討論使用單體模式來實(shí)現(xiàn),我們想下我們平時(shí)是怎么編寫代碼來實(shí)現(xiàn)彈窗效果的; 比如我們有一個(gè)彈窗,默認(rèn)的情況下肯定是隱藏的,當(dāng)我點(diǎn)擊的時(shí)候,它需要顯示出來;如下編寫代碼:

// 實(shí)現(xiàn)彈窗
var createWindow = function(){
    var div = document.createElement("div");
    div.innerHTML = "我是彈窗內(nèi)容";
    div.style.display = 'none';
    document.body.appendChild('div');
    return div;
};
document.getElementById("Id").onclick = function(){
    // 點(diǎn)擊后先創(chuàng)建一個(gè)div元素
    var win = createWindow();
    win.style.display = "block";
}

如上的代碼;大家可以看看,有明顯的缺點(diǎn),比如我點(diǎn)擊一個(gè)元素需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)div,我點(diǎn)擊第二個(gè)元素又會(huì)創(chuàng)建一次div,我們頻繁的點(diǎn)擊某某元素,他們會(huì)頻繁的創(chuàng)建div的元素,雖然當(dāng)我們點(diǎn)擊關(guān)閉的時(shí)候可以移除彈出代碼,但是呢我們頻繁的創(chuàng)建和刪除并不好,特別對于性能會(huì)有很大的影響,對DOM頻繁的操作會(huì)引起重繪等,從而影響性能;因此這是非常不好的習(xí)慣;我們現(xiàn)在可以使用單體模式來實(shí)現(xiàn)彈窗效果,我們只實(shí)例化一次就可以了;如下代碼:

// 實(shí)現(xiàn)單體模式彈窗
var createWindow = (function(){
    var div;
    return function(){
        if(!div) {
            div = document.createElement("div");
            div.innerHTML = "我是彈窗內(nèi)容";
            div.style.display = 'none';
            document.body.appendChild(div);
        }
        return div;
    }
})();
document.getElementById("Id").onclick = function(){
    // 點(diǎn)擊后先創(chuàng)建一個(gè)div元素
    var win = createWindow();
    win.style.display = "block";
}

理解編寫通用的單體模式

上面的彈窗的代碼雖然完成了使用單體模式創(chuàng)建彈窗效果,但是代碼并不通用,比如上面是完成彈窗的代碼,假如我們以后需要在頁面中一個(gè)iframe呢?我們是不是需要重新寫一套創(chuàng)建iframe的代碼呢?比如如下創(chuàng)建iframe:

var createIframe = (function(){
    var iframe;
    return function(){
        if(!iframe) {
            iframe = document.createElement("iframe");
            iframe.style.display = 'none';
            document.body.appendChild(iframe);
        }
        return iframe;
    };
})();

我們看到如上代碼,創(chuàng)建div的代碼和創(chuàng)建iframe代碼很類似,我們現(xiàn)在可以考慮把通用的代碼分離出來,使代碼變成完全抽象,我們現(xiàn)在可以編寫一套代碼封裝在getInstance函數(shù)內(nèi),如下代碼:

var getInstance = function(fn) {
    var result;
    return function(){
        return result || (result = fn.call(this,arguments));
    }
};

如上代碼:我們使用一個(gè)參數(shù)fn傳遞進(jìn)去,如果有result這個(gè)實(shí)例的話,直接返回,否則的話,當(dāng)前的getInstance函數(shù)調(diào)用fn這個(gè)函數(shù),是this指針指向與這個(gè)fn這個(gè)函數(shù);之后返回被保存在result里面;現(xiàn)在我們可以傳遞一個(gè)函數(shù)進(jìn)去,不管他是創(chuàng)建div也好,還是創(chuàng)建iframe也好,總之如果是這種的話,都可以使用getInstance來獲取他們的實(shí)例對象;

如下測試創(chuàng)建iframe和創(chuàng)建div的代碼如下:

// 創(chuàng)建div
var createWindow = function(){
    var div = document.createElement("div");
    div.innerHTML = "我是彈窗內(nèi)容";
    div.style.display = 'none';
    document.body.appendChild(div);
    return div;
};
// 創(chuàng)建iframe
var createIframe = function(){
    var iframe = document.createElement("iframe");
    document.body.appendChild(iframe);
    return iframe;
};
// 獲取實(shí)例的封裝代碼
var getInstance = function(fn) {
    var result;
    return function(){
        return result || (result = fn.call(this,arguments));
    }
};
// 測試創(chuàng)建div
var createSingleDiv = getInstance(createWindow);
document.getElementById("Id").onclick = function(){
    var win = createSingleDiv();
    win.style.display = "block";
};
// 測試創(chuàng)建iframe
var createSingleIframe = getInstance(createIframe);
document.getElementById("Id").onclick = function(){
    var win = createSingleIframe();
    win.src = "http://cnblogs.com";
};
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