用JavaScript实现单例模式的最简单/最干净的方法是什么?
当前回答
简短的回答:
由于JavaScript的非阻塞特性,JavaScript中的单例在使用时非常难看。全局变量将在整个应用程序中为您提供一个实例,而不需要所有这些回调,模块模式将内部隐藏在接口后面。参见Christian C. Salvadó的回答。
但是,既然你想要一个单胞胎……
var singleton = function(initializer) {
var state = 'initial';
var instance;
var queue = [];
var instanceReady = function(createdInstance) {
state = 'ready';
instance = createdInstance;
while (callback = queue.shift()) {
callback(instance);
}
};
return function(callback) {
if (state === 'initial') {
state = 'waiting';
queue.push(callback);
initializer(instanceReady);
} else if (state === 'waiting') {
queue.push(callback);
} else {
callback(instance);
}
};
};
用法:
var singletonInitializer = function(instanceReady) {
var preparedObject = {property: 'value'};
// Calling instanceReady notifies the singleton that the instance is ready to use
instanceReady(preparedObject);
}
var s = singleton(singletonInitializer);
// Get the instance and use it
s(function(instance) {
instance.doSomething();
});
解释:
单例在整个应用程序中提供了不止一个实例:它们的初始化延迟到第一次使用。当您处理初始化开销很大的对象时,这确实是一个大问题。昂贵通常意味着I/O,在JavaScript中I/O总是意味着回调。
不要相信那些给出instance = singleton.getInstance()这样接口的答案,它们都没有抓住重点。
如果它们没有在实例就绪时运行回调,那么当初始化器执行I/O时,它们将不起作用。
是的,回调看起来总是比函数调用更丑,函数调用会立即返回一个对象实例。但是同样:当你执行I/O时,回调是必须的。如果你不想做任何I/O,那么在程序启动时实例化就足够便宜了。
例1,简单的初始化器:
var simpleInitializer = function(instanceReady) {
console.log("Initializer started");
instanceReady({property: "initial value"});
}
var simple = singleton(simpleInitializer);
console.log("Tests started. Singleton instance should not be initalized yet.");
simple(function(inst) {
console.log("Access 1");
console.log("Current property value: " + inst.property);
console.log("Let's reassign this property");
inst.property = "new value";
});
simple(function(inst) {
console.log("Access 2");
console.log("Current property value: " + inst.property);
});
例2,初始化I/O:
在这个例子中,setTimeout模拟了一些昂贵的I/O操作。这说明了为什么JavaScript中的单例真的需要回调。
var heavyInitializer = function(instanceReady) {
console.log("Initializer started");
var onTimeout = function() {
console.log("Initializer did his heavy work");
instanceReady({property: "initial value"});
};
setTimeout(onTimeout, 500);
};
var heavy = singleton(heavyInitializer);
console.log("In this example we will be trying");
console.log("to access singleton twice before it finishes initialization.");
heavy(function(inst) {
console.log("Access 1");
console.log("Current property value: " + inst.property);
console.log("Let's reassign this property");
inst.property = "new value";
});
heavy(function(inst) {
console.log("Access 2. You can see callbacks order is preserved.");
console.log("Current property value: " + inst.property);
});
console.log("We made it to the end of the file. Instance is not ready yet.");
其他回答
最明确的答案应该是Addy Osmani所著的《学习JavaScript设计模式》一书。
var mySingleton = (function () { // Instance stores a reference to the singleton var instance; function init() { // Singleton // Private methods and variables function privateMethod(){ console.log( "I am private" ); } var privateVariable = "I'm also private"; var privateRandomNumber = Math.random(); return { // Public methods and variables publicMethod: function () { console.log( "The public can see me!" ); }, publicProperty: "I am also public", getRandomNumber: function() { return privateRandomNumber; } }; }; return { // Get the singleton instance if one exists // or create one if it doesn't getInstance: function () { if ( !instance ) { instance = init(); } return instance; } }; })();
这应该可以工作:
function Klass() {
var instance = this;
Klass = function () { return instance; }
}
我从JavaScript模式中得到了这个例子 用编码和设计模式构建更好的应用程序一书(Stoyan Stefanov著)。如果你需要一些简单的实现类,比如单例对象,你可以使用一个直接函数,如下所示:
var ClassName;
(function() {
var instance;
ClassName = function ClassName() {
// If the private instance variable is already initialized, return a reference
if(instance) {
return instance;
}
// If the instance is not created, save a pointer of the original reference
// to the private instance variable.
instance = this;
// All constructor initialization will be here
// i.e.:
this.someProperty = 0;
this.someMethod = function() {
// Some action here
};
};
}());
你可以通过下面的测试用例来检查这个例子:
// Extending defined class like singleton object using the new prototype property
ClassName.prototype.nothing = true;
var obj_1 = new ClassName();
// Extending the defined class like a singleton object using the new prototype property
ClassName.prototype.everything = true;
var obj_2 = new ClassName();
// Testing makes these two objects point to the same instance
console.log(obj_1 === obj_2); // Result is true, and it points to the same instance object
// All prototype properties work
// no matter when they were defined
console.log(obj_1.nothing && obj_1.everything
&& obj_2.nothing && obj_2.everything); // Result true
// Values of properties which are defined inside of the constructor
console.log(obj_1.someProperty); // Outputs 0
console.log(obj_2.someProperty); // Outputs 0
// Changing property value
obj_1.someProperty = 1;
console.log(obj_1.someProperty); // Output 1
console.log(obj_2.someProperty); // Output 1
console.log(obj_1.constructor === ClassName); // Output true
这种方法通过了所有测试用例,而当使用原型扩展时,私有静态实现将失败(它可以被修复,但并不简单),而公共静态实现则不太可取,因为实例是公开给公众的。
jsFiddly demo.
我认为最干净的方法是:
var SingletonFactory = (function(){
function SingletonClass() {
//do stuff
}
var instance;
return {
getInstance: function(){
if (instance == null) {
instance = new SingletonClass();
// Hide the constructor so the returned object can't be new'd...
instance.constructor = null;
}
return instance;
}
};
})();
之后,可以调用函数as
var test = SingletonFactory.getInstance();
所以公平地说,最简单的答案通常是最好的。一个对象字面值总是一个实例。没有什么理由去做更复杂的事情,除了按需分配内存。
话虽如此,这里是一个使用ES6的经典单例实现。
实例“field”是“private”。这实际上意味着我们将实例隐藏为构造函数的属性。某个不是构造函数的地方。原型,它将通过原型继承对实例可用。 构造函数是“private”。当调用者不是静态getInstance方法时,我们实际上只是抛出一个错误。
同样值得注意。理解这个关键词在不同语境下的含义是很重要的。
在构造函数中,this指向创建的实例。
在静态getInstance方法中,this指向dot的左边,宇宙构造函数,它是一个对象,像JS中的大多数东西一样,可以保存属性。
class Universe { constructor() { if (!((new Error).stack.indexOf("getInstance") > -1)) { throw new Error("Constructor is private. Use static method getInstance."); } this.constructor.instance = this; this.size = 1; } static getInstance() { if (this.instance) { return this.instance; } return new this; } expand() { this.size *= 2; return this.size; } } console.log(Universe.getInstance()) console.log(Universe.getInstance().expand()) console.log(Universe.getInstance()) console.log(new Universe())
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