js单例模式

本文介绍了惰性单例模式的概念及其实现方式,通过创建登录浮窗的例子详细讲解了如何利用该模式避免不必要的DOM节点创建,同时保持单例特性。

惰性单例

惰性单例指的是在需要的时候才创建对象实例。我们先来看一个例子,假如需求是一个唯一的登录窗口,第一种解决方案是在页面加载完成的时候便创建好这个div浮窗,这个浮窗肯定一开始是隐藏状态的
具体代码可以参考single-case.js

   var loginLayer = (function(){
      var div = document.createElement('div');
      div.innerHTML = '我是登录浮窗';
      div.style.display = 'none';
      // get body ref
      document.body.appendChild(div);
      return div;
   })()
   document.getElementById('loginBtn').onclick = function(){
       loginLayer.style.display = 'block';
   }

这样做一个问题,很多游客并不想登录,如果登录浮窗总是一开始就被创建好,那么很有可能白白浪费一些Dom节点,现在改写一下使用户点击登录按钮的时候才开始创建浮窗

   var createLoginLayer = function(){
      var div = document.createElement('div');
      div.innerHTML = '我是登录浮窗';
      div.style.display = 'none';
      document.body.appendChild(div);
      return div;
   }
   document.getElementById('loginBtn').onclick = function(){
       var loginLayer = createLoginLayer();
       loginLayer.style.display = 'block';
   }

虽然现在达到了惰性的目的,但失去了单例的效果。我们可以使用一个变量来判断是否已经创建过登录浮窗

   var createLoginLayer = (function(){
       //使用闭包来保存这个变量
       var div;
       return function(){
           if(!div){
               div = document.createElement('div');
               div.innerHTML = '我是登录浮窗';
               div.style.display = 'none';
               document.body.appendChild(div);
           }
           return div;
       }
   })()

通用的惰性单例

上面的代码还是有问题,创建对象和管理单例的逻辑都放在createLoginLayer对象内部。如果我们想再创建页面中唯一的一个iframe或者script标签,就要把刚才的创建函数几乎照抄一遍
我们需要把不变的逻辑抽离出来

   var obj;
   if(!obj){
      obj = xxx;
   }

现在我们就把如何管理单例的逻辑从原来的代码中抽离出来

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

接下来将创建浮窗的方法用参数fn的形式传入getSingle

  var createLoginLayer = function(){
      var div = document.createElement('div');
      div.innerHTML = '我是登录浮窗';
      div.style.display = 'none';
      document.body.appendChild(div);
      return div;
  } 
  //变量保存着获取单例变量的函数
  var createSingleLoginLayer = getSingle(createLoginLayer);
  document.getElementById('loginBtn').onclick = function(){
       var loginLayer = createSingleLoginLayer();
       loginLayer.style.display = 'block';
   }

这种单例模式的作用远不止创建对象,比如我们通常渲染完页面中的一个列表之后,接下来要给这个列表绑定click事件,如果是通过ajax动态往列表中追加数据,在使用事件代理的前提下,click事件实际上只需要在第一次渲染列表的时候绑定一次,但是我们不想去判断当前是否是第一次渲染列表,如果借助于jQuery,我们通常选择给节点绑定one事件

   var bindEvent = function(){
      $('div').one('click', function(){
         alert('click');
      });
   };
   var render = function(){
      console.log('开始渲染列表');
      bindEvent();
   }
   render();
   render();
   render();

如果使用getSingle函数,也能达到一样的效果

   var bindEvent = getSingle(function(){
       document.getElementById('div1').onclick = function(){
           alert('click');
       }
       return true;
   })
   var render = function(){
      console.log('开始渲染列表');
      bindEvent();
   }
   render();
   render();
   render();
<think>好的,我现在需要帮用户了解JavaScript中的单例模式的实现和应用场景。首先,我得回忆一下单例模式的基本概念,确保自己理解正确。单例模式确保一个类只有一个实例,并提供全局访问点,这在需要共享资源或控制资源访问时非常有用。 接下来,我需要参考用户提供的四个引用资料。引用[1]提到单例模式的原理和实现方式,以及JavaScript中的应用场景。引用[2]讨论了基于闭包、类静态属性和模块化的实现方法。引用[3]举了JQuery的子,说明的实际应用。引用[4]则强调在全局作用域只创建一次实例,并共享给所有调用点。 首先,我应该整理出单例模式的几种实现方式。根据引用[2],常见的实现包括闭包、类静态属性和ES6模块。我需要详细说明每种方法的代码示,确保用户能理解不同的实现方法之间的区别和适用场景。 然后,应用场景部分,引用[3]和[4]提到了全局状态管理、缓存、日志工具等。需要具体举,比如Vuex中的Store,或者缓存工具类,这样用户能更直观地理解何时使用单例模式。 同时,用户可能关心单例模式的优缺点,比如优点如资源节省、统一管理,缺点如测试困难、违反一职责原则。这些内容也需要涵盖进去,帮助用户全面评估是否适合使用。 在整理过程中,要注意引用资料中的关键点,比如闭包实现如何利用IIFE和内部变量保存实例,ES6模块的天然特性。另外,JQuery的子可以具体说明单例模式在第三方库中的应用,增强实用性。 最后,生成相关问题时要围绕单例模式的扩展,比如优缺点对比、惰性实现、与静态类的区别、Vuex中的应用,以及如何防止破坏。这些问题能引导用户进一步深入学习,解决可能遇到的疑问。 需要确保回答结构清晰,分点说明实现方式和应用场景,每个部分都有代码示和实际案。同时,检查LaTeX格式是否正确,行内公式用$...$,独立公式用$$...$$,但在这个问题中可能涉及较少数学公式,主要注意代码块的格式和引用标识的位置。 总结步骤: 1. 定义单例模式及其目的。 2. 分点介绍实现方式,每种方式给出代码示。 3. 列举应用场景,结合实际案。 4. 分析优缺点。 5. 生成相关问题,覆盖实现细节、比较和应用。 在写作过程中,要确保语言简洁,符合中文表达习惯,引用标识自然添加在相关段落末尾。如,在提到闭包实现时引用[2],在讨论JQuery子时引用[3]。</think>### JavaScript 单例模式实现及应用场景 #### 一、单例模式的核心原理 单例模式通过限制类的实例化次数为**1次**,并提供全局访问点,确保系统中仅存在**唯一实例**。这种设计模式常用于管理全局资源(如配置对象、缓存池)或避免重复创建高成本对象[^1]。 #### 二、JavaScript 单例模式的实现方式 1. **闭包实现(惰性加载)** 利用闭包特性保存私有实例变量,延迟实例化直到首次调用: ```javascript const Singleton = (function () { let _instance = null; // 闭包内保存实例 function _createInstance() { return { /* 业务逻辑 */ }; } return { getInstance: function () { if (!_instance) { _instance = _createInstance(); } return _instance; } }; })(); const s1 = Singleton.getInstance(); const s2 = Singleton.getInstance(); console.log(s1 === s2); // true [^2] ``` 2. **类静态属性实现** ES6 类语法结合静态属性直接控制实例: ```javascript class Singleton { static _instance = null; constructor() { if (Singleton._instance) { throw new Error("禁止重复实例化!"); } Singleton._instance = this; } static getInstance() { if (!this._instance) { this._instance = new Singleton(); } return this._instance; } } ``` 3. **ES6 模块化实现** ES6 模块天然支持(模块加载时实例化一次): ```javascript // singleton.js let instance = null; export default class Singleton { constructor() { if (!instance) instance = this; return instance; } } ``` #### 三、应用场景 1. **全局状态管理** 如 Vuex 的 Store 对象,确保应用全局状态唯一性[^3]。 2. **缓存池管理** 避免重复创建数据库连接池或 API 请求缓存: ```javascript const CacheManager = { _cache: new Map(), set(key, value) { this._cache.set(key, value); }, get(key) { return this._cache.get(key); } }; ``` 3. **第三方库实例控制** JQuery 加载时通过避免重复初始化: ```javascript if (window.jQuery) return window.jQuery; else window.jQuery = initJQuery(); // ``` #### 四、优缺点分析 | **优点** | **缺点** | |-------------------------|-----------------------------| | 减少内存占用 | 测试困难(全局状态耦合) | | 统一管理共享资源 | 违反一职责原则 | | 避免重复初始化耗时操作 | 需处理多线程问题(非 JS) | #### §§ 相关问题 §\§ 1. 单例模式与静态类的本质区别是什么? 2. 如何实现支持**惰性加载**的单例模式? 3. 在 Vuex 中如何通过单例模式管理全局状态? 4. 单例模式可能违反哪些设计原则?如何规避? 5. 如何防止通过`Object.create()`或`new`操作符破坏
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