單例模式是一種常見的設計模式，在JavaScript中也有廣泛應用，以下是關于它的詳細介紹：
定義
- 單例模式是一種創建型設計模式，它確保一個類只有一個實例，并提供一個全局訪問點來訪問該實例。在JavaScript中，雖然沒有像傳統面向對象語言中的類的概念，但可以通過對象字面量、構造函數、閉包等方式來實現單例模式。
實現方式
對象字面量方式
const singleton = {property: "Some value",method: function() {console.log("This is a method in the singleton object.");}
};
- 這種方式簡單直接，創建了一個包含屬性和方法的對象字面量，并且該對象在全局范圍內只有一個實例。可以通過
singleton.property和singleton.method()來訪問和調用其中的成員。
構造函數與閉包結合方式
function Singleton() {if (!Singleton.instance) {Singleton.instance = this;this.property = "Some value";this.method = function() {console.log("This is a method in the singleton instance.");};}return Singleton.instance;
}const instance1 = new Singleton();
const instance2 = new Singleton();console.log(instance1 === instance2); // true
- 在構造函數
Singleton內部，通過判斷Singleton.instance是否存在來確保只有一個實例被創建。如果不存在，則將當前實例賦值給Singleton.instance，并添加屬性和方法。后續每次調用new Singleton()時，都會返回同一個實例。
使用ES6的類和靜態屬性
class Singleton {constructor() {if (!Singleton.instance) {Singleton.instance = this;this.property = "Some value";this.method = function() {console.log("This is a method in the singleton instance.");};}return Singleton.instance;}static getInstance() {if (!Singleton.instance) {Singleton.instance = new Singleton();}return Singleton.instance;}
}const instance1 = Singleton.getInstance();
const instance2 = Singleton.getInstance();console.log(instance1 === instance2); // true
- 定義了一個
Singleton類，在構造函數中同樣進行實例的唯一性判斷和創建。同時，提供了一個靜態方法getInstance，用于獲取單例實例，這樣可以更方便地在其他地方獲取單例對象，而不需要直接調用構造函數。
應用場景
全局狀態管理
- 在JavaScript應用中，如Vuex、Redux等狀態管理庫的核心原理就部分地運用了單例模式。以Vuex為例，整個應用中的狀態存儲在一個唯一的store實例中，各個組件都可以訪問和修改這個store中的狀態，確保了狀態的一致性和唯一性。
import Vue from 'vue';
import Vuex from 'vuex';Vue.use(Vuex);const store = new Vuex.Store({state: {count: 0},mutations: {increment(state) {state.count++;}}
});export default store;
數據庫連接池
- 在與數據庫交互的應用中，為了避免頻繁地創建和銷毀數據庫連接，通常會使用數據庫連接池來管理連接。連接池可以設計成單例模式，確保整個應用中只有一個連接池實例，所有需要數據庫連接的地方都從這個連接池中獲取連接，提高性能和資源利用率。
const mysql = require('mysql');class DatabasePool {constructor() {if (!DatabasePool.instance) {this.pool = mysql.createPool({connectionLimit: 10,host: 'localhost',user: 'root',password: 'password',database: 'mydb'});DatabasePool.instance = this;}return DatabasePool.instance;}getConnection(callback) {this.pool.getConnection(callback);}
}const pool = new DatabasePool();
pool.getConnection((err, connection) => {if (err) throw err;// 使用連接進行數據庫操作connection.release();
});
日志記錄器
- 在應用中，通常需要一個統一的日志記錄器來記錄各種操作和錯誤信息。單例模式可以確保整個應用中只有一個日志記錄器實例，方便對日志進行統一管理和配置，避免多個日志記錄器之間的沖突和混亂。
class Logger {constructor() {if (!Logger.instance) {this.logs = [];Logger.instance = this;}return Logger.instance;}log(message) {const timestamp = new Date().toISOString();this.logs.push(`${timestamp} - ${message}`);console.log(message);}getLogs() {return this.logs;}
}const logger = new Logger();
logger.log("This is a log message.");
logger.log("Another log message.");
console.log(logger.getLogs());
優點
- 確保唯一性：保證一個類只有一個實例存在，避免了因創建多個實例而導致的資源浪費和數據不一致等問題。
- 全局訪問點：提供了一個全局可訪問的點來獲取該實例，方便在不同的模塊和代碼位置共享和使用該實例，提高了代碼的可維護性和可擴展性。
缺點
- 違反單一職責原則：單例類可能會承擔過多的職責，因為它既要負責自身的實例化和管理，又要提供各種業務方法和屬性，導致類的職責不單一，不利于代碼的維護和測試。
- 隱藏依賴關系：由于單例模式通常提供全局訪問點，使得代碼中對單例實例的依賴關系變得不明顯，可能會導致代碼的耦合度增加，不利于代碼的解耦和重構。
