单例模式是一种常见的设计模式，在JavaScript中也有广泛应用，以下是关于它的详细介绍：
定义
- 单例模式是一种创建型设计模式，它确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点来访问该实例。在JavaScript中，虽然没有像传统面向对象语言中的类的概念，但可以通过对象字面量、构造函数、闭包等方式来实现单例模式。
实现方式
对象字面量方式
const singleton = {
property: "Some value",
method: function() {
console.log("This is a method in the singleton object.");
}
};
- 这种方式简单直接，创建了一个包含属性和方法的对象字面量，并且该对象在全局范围内只有一个实例。可以通过
singleton.property和singleton.method()来访问和调用其中的成员。
构造函数与闭包结合方式
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
- 在构造函数
Singleton内部，通过判断Singleton.instance是否存在来确保只有一个实例被创建。如果不存在，则将当前实例赋值给Singleton.instance，并添加属性和方法。后续每次调用new Singleton()时，都会返回同一个实例。
使用ES6的类和静态属性
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
- 定义了一个
Singleton类，在构造函数中同样进行实例的唯一性判断和创建。同时，提供了一个静态方法getInstance，用于获取单例实例，这样可以更方便地在其他地方获取单例对象，而不需要直接调用构造函数。
应用场景
全局状态管理
- 在JavaScript应用中，如Vuex、Redux等状态管理库的核心原理就部分地运用了单例模式。以Vuex为例，整个应用中的状态存储在一个唯一的store实例中，各个组件都可以访问和修改这个store中的状态，确保了状态的一致性和唯一性。
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;
数据库连接池
- 在与数据库交互的应用中，为了避免频繁地创建和销毁数据库连接，通常会使用数据库连接池来管理连接。连接池可以设计成单例模式，确保整个应用中只有一个连接池实例，所有需要数据库连接的地方都从这个连接池中获取连接，提高性能和资源利用率。
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;
// 使用连接进行数据库操作
connection.release();
});
日志记录器
- 在应用中，通常需要一个统一的日志记录器来记录各种操作和错误信息。单例模式可以确保整个应用中只有一个日志记录器实例，方便对日志进行统一管理和配置，避免多个日志记录器之间的冲突和混乱。
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());
优点
- 确保唯一性：保证一个类只有一个实例存在，避免了因创建多个实例而导致的资源浪费和数据不一致等问题。
- 全局访问点：提供了一个全局可访问的点来获取该实例，方便在不同的模块和代码位置共享和使用该实例，提高了代码的可维护性和可扩展性。
缺点
- 违反单一职责原则：单例类可能会承担过多的职责，因为它既要负责自身的实例化和管理，又要提供各种业务方法和属性，导致类的职责不单一，不利于代码的维护和测试。
- 隐藏依赖关系：由于单例模式通常提供全局访问点，使得代码中对单例实例的依赖关系变得不明显，可能会导致代码的耦合度增加，不利于代码的解耦和重构。
