资讯专栏INFORMATION COLUMN

设计模式: 从ES5 到 TypeScript ——单例模式

王军 / 642人阅读

摘要:现在让我们设置温度值并将其增加减少几次小结在中,单例模式根据是否懒汉模式饿汉模式以及是否线程安全,分为很多种实现方式。参考设计模式与开发实践设计模式

Back in 1994, a book was authored by Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson and John Vlissides that discusses 23 desgin patterns, titled Design Patterns: Elements of Resuable Object-Oriented Software. You may have heard of this book or the authors as Gang of Four (GoF).
单例模式

单例模式(Singleton Pattern)是最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型 (Creational) 模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。

这种模式涉及到一个单一的类,该类负责创建自己的对象,同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式,可以直接访问,不需要实例化该类的对象。

注意:

单例类只能有一个实例。

单例类必须自己创建自己的唯一实例。

单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

单例模式是一种常用的模式,有一些对象我们往往只需要一个,比如线程池、全局缓存、浏览器中的 window 对象等。在 JavaScript 开发中,单例模式的用途同样非常广泛。试想一下,当我们单击登录按钮的时候,页面中会出现一个登录浮窗,而这个登录浮窗是唯一的,无论单击多少次登录按钮,这个浮窗都只会被创建一次,那么这个登录浮窗就适合用单例模式来创建。

关键点

意图: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。

主要解决:一个全局使用的类频繁地创建与销毁。

何时使用:当您想控制实例数目,节省系统资源的时候。

如何解决:判断系统是否已经有这个单例,如果有则返回,如果没有则创建。

关键代码:构造函数是私有的。

UML

我们将创建一个 SingleObject 类。SingleObject 类有它的私有构造函数和本身的一个静态实例。

SingleObject 类提供了一个静态方法,供外界获取它的静态实例。SingletonPatternDemo,我们的演示类使用 SingleObject 类来获取 SingleObject 对象。

ES5 面向对象

要实现一个标准的单例模式并不复杂,无非是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。代码如下:

var Singleton = function(name) {
  this.name = name
}
Singleton.prototype.getName = function() {
  alert(this.name)
}
Singleton.getInstance = (function() {
  var instance = null
  return function(name) {
    if (!instance) {
      instance = new Singleton(name)
    }
    return instance
  }
})()

var a = Singleton.getInstance( "sven1" ); 
var b = Singleton.getInstance( "sven2" );
alert ( a === b ); // true

我们通过 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 Singleton.getInstance 来获取对象。

上面单例模式的实现,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。

class-free

但 JavaScript 其实是一门无类(class-free)语言,也正因为如此,生搬单例模式的概念并无意义。在 JavaScript 中创建对象的方法非常简单,既然我们只需要一个“唯一”的对象,为什 么要为它先创建一个“类” 呢?这无异于穿棉衣洗澡,传统的单例模式实现在 JavaScript 中并 不适用。

1.使用命名空间

适当地使用命名空间,并不会杜绝全局变量,但可以减少全局变量的数量。 最简单的方法依然是用对象字面量的方式:

var namespace1 = {
  a: function() {
    alert(1)
  },
  b: function() {
    alert(2)
  },
}

2.使用闭包封装私有变量

这种方法把一些变量封装在闭包的内部,只暴露一些接口跟外界通信:

var namespace = {
  getSingleton: (function() {
    // BEGIN iife
    var singleton
    return function() {
      if (!singleton) {
        singleton = {
          amethod: function() {
            console.log("amethod")
          },
        }
      }
      return singleton
    }
  })(), // END iife
}
// Invoke: namespace.getSingleton().amethod()
ES6

ES6 里有了模块和类的概念,实现起来会变得不一样:

const singleton = Symbol();
const singletonEnforcer = Symbol();

class SingletonEnforcer {
  constructor(enforcer) {
    if (enforcer !== singletonEnforcer) {
      throw new Error("Cannot construct singleton");
    }

    this._type = "SingletonEnforcer";
  }

  static get instance() {
    if (!this[singleton]) {
      this[singleton] = new SingletonEnforcer(singletonEnforcer);
    }

    return this[singleton];
  }

  singletonMethod() {
    return "singletonMethod";
  }

  static staticMethod() {
    return "staticMethod";
  }

  get type() {
    return this._type;
  }

  set type(value) {
    this._type = value;
  }
}

export default SingletonEnforcer;
Typescript

TypeScript 中有了 private等概念,实现起来会更加有趣。

让我们想象一下,我们想要一个跟踪温度的类。在这个系统中,我们希望有一个入口,可以改变温度。这就是 Singleton类 的样子:

class Singleton {
  private static instance: Singleton;
  private _temperature: number;
  private constructor() { }
  static getInstance() {
    if (!Singleton.instance) {
      Singleton.instance = new Singleton();
      Singleton.instance._temperature = 0;
    }
    return Singleton.instance;
  }
  get temperature(): number {
    return this._temperature;
  }
  set temperature(score) {
    this._temperature = score;
  }
  increaseTemperature(): number {
    return this._temperature += 1;
  }
  decreaseTemperature(): number {
    return this._temperature -= 1;
  }
}

const myInstance = Singleton.getInstance();
console.log(myInstance.temperature); // 0

上面的实现有一下几点需要注意:

构造函数 constructor 前面使用了 private 修饰:这意味着我们将无法使用 new 关键字实例化该类。

我们首先检查我们是否有一个类的实例 instance,如果没有,我们将创建并返回实例本身。

如果使用 new 关键字创建对象:

const myInstance = new Singleton(); // Constructor of class "Singleton" is private and only accessible within the class declaration.

根据上面的例子,我们也可以访问 temperature 属性。现在让我们设置温度值并将其增加/减少几次:

console.log(myInstance.temperature = 25); // 25
console.log(myInstance.increaseTemperature()); // 26
console.log(myInstance.increaseTemperature()); // 27
console.log(myInstance.decreaseTemperature()); // 26
小结

在 java 中,单例模式根据是否 lazy loading (懒汉模式/饿汉模式)以及是否线程安全,分为很多种实现方式。而在 JS 中,我们不用关注线程安全的问题,因此无论是代码复杂度还是实现难度都会低很多。

参考

es6-design-patterns

Singleton pattern in ES6

The Singleton pattern in JavaScript: not needed

JavaScript设计模式与开发实践

设计模式

Singleton Pattern in TypeScript

文章版权归作者所有,未经允许请勿转载,若此文章存在违规行为,您可以联系管理员删除。

转载请注明本文地址:https://www.ucloud.cn/yun/104971.html

相关文章

  • 前端常用技术概述--Less、typescript与webpack

    摘要:前言讲起前端,我们就不能不讲与,在这两种技术广泛应用的今天,他们的扩展也是层出不穷,的扩展有等,的超集有等。如下注意你的样式文件一定要在引入前先引入。截止目前,已经发布了最新的版本。 前言:讲起前端,我们就不能不讲CSS与Javascript,在这两种技术广泛应用的今天,他们的扩展也是层出不穷,css的扩展有Less、Sass、Stylus等,js的超集有Typescript等。今天我们就简...

    番茄西红柿 评论0 收藏0
  • vue + typescript 项目起手式

    摘要:新项目起手式最后更新于,技术文具有时效性,请知悉我知道你们早就想用上强类型了还有后续进阶篇安装安装依赖配置添加添加让识别改造文件什么是是的强类型版本。是的超集,这意味着他支持所有的语法。与此同时,也是的超集,的也宣布采用进行开发。 vue + typescript 新项目起手式 最后更新于2018-06-30,技术文具有时效性,请知悉 我知道你们早就想用上 vue + ts 强类型...

    zhisheng 评论0 收藏0
  • TS下的装饰者模式(Decorator)

    摘要:装饰者模式装饰者模式就是动态的给类或对象增加功能的设计模式。下的实现里的装饰器目前处在建议征集的第二阶段,不被浏览器所支持,如果想要提前使用这个新特性就需要,等工具进行转译。这里介绍下的用法。 1.1、装饰者模式 装饰者模式就是动态的给类或对象增加功能的设计模式。在程序运行时动态的给一个具备基础功能的类或对象添加新的功能,并且不会改变会破坏基础类和对象的功能。先提炼出产品的最小可用产品...

    SolomonXie 评论0 收藏0
  • JavaScript => TypeScript 入门

    摘要:为了由简入繁,不妨将这些类型划分为基本类型复合类型。以下将渐进式的对的这些类型进行了解。实际上,有一种属性描述对象,是通过获取的。但无论如何,类型检查是可以排除大部分错误的。在函数的类型声明中,继续来巩固这条规则的写法。 几个月前把 ES6 的特性都过了一遍,收获颇丰。现在继续来看看 TypesScript(下文简称为 TS)。限于经验,本文一些总结如有不当,欢迎指正。 概述 官网有这...

    Tonny 评论0 收藏0

发表评论

0条评论

王军

|高级讲师

TA的文章

阅读更多
最新活动
阅读需要支付1元查看
<