深入理解JavaScript系列（25）：设计模式之单例模式详解

介绍

从本章开始，我们会逐步介绍在JavaScript里使用的各种设计模式实现，在这里我不会过多地介绍模式本身的理论，而只会关注实现。OK，正式开始。

在传统开发工程师眼里，单例就是保证一个类只有一个实例，实现的方法一般是先判断实例存在与否，如果存在直接返回，如果不存在就创建了再返回，这就确保了一个类只有一个实例对象。在JavaScript里，单例作为一个命名空间提供者，从全局命名空间里提供一个唯一的访问点来访问该对象。

正文

在JavaScript里，实现单例的方式有很多种，其中最简单的一个方式是使用对象字面量的方法，其字面量里可以包含大量的属性和方法：

var mySingleton = {

    property1: "something",

    property2: "something else",

    method1: function () {

        console.log('hello world');

    }

};

如果以后要扩展该对象，你可以添加自己的私有成员和方法，然后使用闭包在其内部封装这些变量和函数声明。只暴露你想暴露的public成员和方法，样例代码如下：

var mySingleton = function () {
    /* 这里声明私有变量和方法 */

    var privateVariable = 'something private';

    function showPrivate() {

        console.log(privateVariable);

    }
    /* 公有变量和方法（可以访问私有变量和方法） */

    return {

        publicMethod: function () {

            showPrivate();

        },

        publicVar: 'the public can see this!'

    };

};
var single = mySingleton();

single.publicMethod();  // 输出 'something private'

console.log(single.publicVar); // 输出 'the public can see this!'

上面的代码很不错了，但如果我们想做到只有在使用的时候才初始化，那该如何做呢？为了节约资源的目的，我们可以另外一个构造函数里来初始化这些代码，如下：

var Singleton = (function () {

    var instantiated;

    function init() {

        /*这里定义单例代码*/

        return {

            publicMethod: function () {

                console.log('hello world');

            },

            publicProperty: 'test'

        };

    }
    return {

        getInstance: function () {

            if (!instantiated) {

                instantiated = init();

            }

            return instantiated;

        }

    };

})();
/*调用公有的方法来获取实例:*/

Singleton.getInstance().publicMethod();

知道了单例如何实现了，但单例用在什么样的场景比较好呢？其实单例一般是用在系统间各种模式的通信协调上，下面的代码是一个单例的最佳实践：

var SingletonTester = (function () {
    //参数：传递给单例的一个参数集合

    function Singleton(args) {
        //设置args变量为接收的参数或者为空（如果没有提供的话）

        var args = args || {};

        //设置name参数

        this.name = 'SingletonTester';

        //设置pointX的值

        this.pointX = args.pointX || 6; //从接收的参数里获取，或者设置为默认值

        //设置pointY的值

        this.pointY = args.pointY || 10;
    }
    //实例容器

    var instance;
    var _static = {

        name: 'SingletonTester',
        //获取实例的方法

        //返回Singleton的实例

        getInstance: function (args) {

            if (instance === undefined) {

                instance = new Singleton(args);

            }

            return instance;

        }

    };

    return _static;

})();
var singletonTest = SingletonTester.getInstance({ pointX: 5 });

console.log(singletonTest.pointX); // 输出 5

其它实现方式

方法1：

function Universe() {
    // 判断是否存在实例

    if (typeof Universe.instance === 'object') {

        return Universe.instance;

    }
    // 其它内容

    this.start_time = 0;

    this.bang = "Big";
    // 缓存

    Universe.instance = this;
    // 隐式返回this

}
// 测试

var uni = new Universe();

var uni2 = new Universe();

console.log(uni === uni2); // true

方法2：

function Universe() {
    // 缓存的实例

    var instance = this;
    // 其它内容

    this.start_time = 0;

    this.bang = "Big";
    // 重写构造函数

    Universe = function () {

        return instance;

    };

}
// 测试

var uni = new Universe();

var uni2 = new Universe();

uni.bang = "123";

console.log(uni === uni2); // true

console.log(uni2.bang); // 123

方法3：

function Universe() {
    // 缓存实例

    var instance;
    // 重新构造函数

    Universe = function Universe() {

        return instance;

    };
    // 后期处理原型属性

    Universe.prototype = this;
    // 实例

    instance = new Universe();
    // 重设构造函数指针

    instance.constructor = Universe;
    // 其它功能

    instance.start_time = 0;

    instance.bang = "Big";
    return instance;

}


// 测试

var uni = new Universe();

var uni2 = new Universe();

console.log(uni === uni2); // true
// 添加原型属性

Universe.prototype.nothing = true;
var uni = new Universe();
Universe.prototype.everything = true;
var uni2 = new Universe();
console.log(uni.nothing); // true

console.log(uni2.nothing); // true

console.log(uni.everything); // true

console.log(uni2.everything); // true

console.log(uni.constructor === Universe); // true

方式4:

var Universe;
(function () {
    var instance;
    Universe = function Universe() {
        if (instance) {

            return instance;

        }
        instance = this;
        // 其它内容

        this.start_time = 0;

        this.bang = "Big";

    };

} ());
//测试代码

var a = new Universe();

var b = new Universe();

alert(a === b); // true

a.bang = "123";

alert(b.bang); // 123