JavaScript設計模式之單例模式

單例模式是javascript中最簡單也是最常用的模式之一。這種模式涉及到一個單一的類，該類負責創建自己的對象，同時確保只有單個對象被創建。這個類提供了一種訪問其唯一的對象的方式，可以直接訪問，不需要實例化該類的對象。

單例模式的特點：

1、單例類只能有一個實例。

2、單例類必須自己創建自己的唯一實例。

3、單例類必須給所有其他對象提供這一實例。

主要解決：一個全局使用的類頻繁地創建與銷毀。

怎麼方便理解和記憶這種模式呢？

用一句話來記憶它就是：只有一個實例，有一個訪問它的全局訪問點，不能與new關鍵字一起使用。

那麼從最簡單的單例模式講起，在javascript中一個對象字面量可以認為是一個最簡單的單例類，以為它符合單例類的特點：只有一個實例，有一個全局訪問點。

示例：

var Singleton = {
    attribute: true,
                
    method1: function(){
        //do something
    },
                
    method2: function(){
        //do something
    },    
};

Singleton.name = false;

上面示例的單例對象可以被修改，你可以隨意添加屬性和方法到對象中，又或者用delete運算符刪除現有的成員。這實質上是違背了面向對象設計的一個原則：類可以被擴展，但不應該被修改。傳統意義上的單例模式的定義是：單例類僅有一個實例，並提供一個訪問它的全局訪問點。上面的對象字面量不是一個實例化的類，所以嚴格來說，它不屬於單例類。javascript不是一門傳統的語言，所以不必一定要按傳統的定義來限定它，我們將單例模式的定義更廣義化：單例類是一組相關的屬性和方法的集合，如果它能被實例化，那麼它只能被實例化一次。這樣對象字面量就符合單例模式的定義了。

擁有私有成員的單例類：

現在一個對象字面量就是javascript中最簡單的單例類，那怎麼實現單例類的私有成員呢？私有成員是對象內部獨有的、其他對象無法訪問的成員。在javascript中實現私有成員的方法是使用閉包：

var Singleton = (function(){
                
    var name = 'singleton';
                
function getName(){
        alert(name);
    };
                
    return {
        attribute: true,
        getName: getName
    }
                
})();
            
Singleton.getName();  //singleton

上面的單例類實現的name成員的私有化。

單例的使用很廣泛，一個最常見的例子就是網頁中的彈框層，比如：登錄框、提示框等等。

單例模式實現網頁彈框：

var createDiv = (function(){
    div = document.createElement("div");
    div.innerHTML = '我是登錄框';
    document.body.appendChild(div);
    return div;
})();

這種在頁面一開始就創建DOM節點的方式有一個問題，也許我們進入一個網站只是隨便看看，根本不需要進行登錄操作，因為登錄浮窗總是一開始就被創建好，那麼很有可能將白白浪費一些 DOM節點。

惰性單例

惰性單例指的是在需要的時候才創建對象實例。惰性單例是單例模式的重點，這種技術在實
際開發中非常有用。

接下來我們使用惰性單例實現彈框，在用戶點擊登錄按鈕的時候才創建登錄框：

var createDiv = function(){
    var div;

    return function(){
        if(!div){
            div = document.createElement("div");
            div.innerHTML = '我是登錄框';
            document.body.appendChild(div);
        }
        return div;
    }
};
            
document.querySelector(".btn").onclick = createDiv();

通用的惰性單例

把上面創建div的過程提取出來，便得到一個通用的惰性單例模式：

var createSingleton = function(fn){
var singleton;

    return function(){
        return singleton || (singleton = fn.apply(this, arguments));
    }
};

現在用通用的惰性單例改造下前面登錄框的代碼：

var createSingleton = function(fn){
    var singleton;
    
    return function(){
        return singleton || (singleton = fn.apply(this, arguments));
    }
};
            
function createDiv(){
var div = document.createElement("div");
    div.innerHTML = '我是登錄框';
    document.body.appendChild(div);
    return div;
};
            
var createDivSingleton = createSingleton(createDiv);
            
document.querySelector(".btn").onclick = function(){
    var div = createDivSingleton();
};

以上登錄框應該一開始是隱藏狀態的，這裡為了能更好的理解單例模式，簡化了這些細節。

單例模式的優缺點：

優點： 1、在記憶體里只有一個實例，減少了記憶體的開銷，尤其是頻繁的創建和銷毀實例（比如管理學院首頁頁面緩存）。 2、避免對資源的多重占用（比如寫文件操作）。

缺點：沒有介面，不能繼承，與單一職責原則衝突，一個類應該只關心內部邏輯，而不關心外面怎麼樣來實例化。