JavaScript 中的单例模式

JavaScript 中的单例模式

大家好，
昨天我写了人生中的第一篇技术文章！内容是关于 JavaScript 中的单例设计模式。我把它发布到 Reddit 上，结果收到了一些关于这种模式本身的负面反馈。这篇文章纯粹是信息分享，我并没有说“用单例”或者“不用单例”。我只是说“你可以这样实现它”。至于你是否喜欢它，它是否适合你的应用，是否能解决你的问题，都取决于你自己。

另外，由于这是我创作的第一篇文章（不算 10 年前关于 jQuery 点击绑定的文章），我非常希望得到反馈，包括技术术语（我并不自诩为专家，可能在很多地方都错了）和语言方面。

JavaScript 中的单例模式

单例模式是编程中较为人熟知的模式之一。虽然有些人将其视为反模式，但了解一些相关知识仍然很有价值。

创建这样的类并不难，但有一些注意事项。首先，它的构造函数必须返回实例。其次，这样的类不能被任何祖先类继承或修改。一般来说，继承只会链接到初始实例。

那么，如何编写单例类呢？首先，我们像往常一样开始：

class SingletonClass {
    constructor() {}
}

这是 ES2015 格式中的标准类命名法。请注意并记住这个名称。创建任何对象时，尤其是单例类，务必谨慎选择名称。我知道命名很困难，但在这里我们将使用名称而不是类名this。

第二步是在类中定义实例键。请注意，这是一个静态值，它指的是类本身，而不是类的实例。

class SingletonClass {
    constructor() {
        if (!!SingletonClass.instance) {
            return SingletonClass.instance;
        }

        SingletonClass.instance = this;

        return this;
    }
}

我们来解释一下。constructor首先要检查是否SingletonClass.instance存在。为什么不存在呢this？就像我之前说的，我们指的是类本身。这是它的静态值，与实例无关。如果条件满足，则意味着该类之前已经创建过，可以返回旧实例，而无需创建新实例。

接下来，我们将实例赋值SingletonClass.instance给类this，这意味着我们将当前实例绑定到该类，从而将它们耦合起来。

最后，我们返回 `null` this。这可能会让人困惑，但请查阅相关资料。我们SingletonClass.instance之前已经返回过 `null`。即使没有这个 `null` return，代码也能运行，但保持方法返回值的一致性是一种良好的编程习惯。

好的，这一切都很好，但是我们如何证明创建新实例是不可能的呢？问得好。让我们给类添加一些功能，例如，让它返回我们给它起的名字（没错，这就是编程！）。

class SingletonClass {
    constructor(name = "") {
        if (!!SingletonClass.instance) {
            return SingletonClass.instance;
        }

        SingletonClass.instance = this;

        this.name = name;

        return this;
    }

    getName() {
        return this.name;
    }
}

现在我们来创建一些实例：

const instanceOne = new SingletonClass("One");
const instanceTwo = new SingletonClass("Two");
const instanceThree = new SingletonClass();

好的，就这么简单。现在我们可以记录下来了：

console.log(`Name of instanceOne is "${instanceOne.getName()}"`);
console.log(`Name of instanceTwo is "${instanceTwo.getName()}"`);
console.log(`Name of instanceThree is "${instanceThree.getName()}"`);

你能猜到哪些人会登出吗？

实例一的名称为“一”；

实例二的名称为“一”；

实例三的名称为“一”。

为什么会这样？因为它是单例类！它总是使用最初创建的唯一实例。尝试改变顺序，把它移到instanceThree上面instanceOne。console.log现在这些代码是什么意思？

还有一点就是扩展。这是面向对象编程中一个非常流行的特性。流行，但也容易被误用、滥用等等。从技术上讲，单例模式是不能被扩展的，因为它们没有任何祖先。但是，眼见为实。让我们创建一个新类来扩展旧类：

class Extending extends SingletonClass {
    shoutName() {
        return this.name.toUpperCase();
    }
}

所以，通常Extending应该有两个——一个getName是源自某个库的库SingletonClass，另一个shoutName是它自身的库。我们来看看：

const A = new Extending();

console.log("getName" in A);
console.log("shoutName" in A);

你在控制台中看到了什么？

真

假

为什么？因为实例是在我们定义它之前创建的instanceOne。扩展进程甚至无法启动，因为SingletonClass constructor它首先返回的是实例。

扩展单例类的唯一方法是在任何实例被初始化之前进行。但这是一种极端的反模式，因为你无法确定在你进行扩展之前，其他人不会使用基类。当然，你可以在声明之后立即扩展它，但是……为什么要这样做呢？

现在我们知道如何创建一个只有一个实例的类了。这有用吗？如果你想利用类的优势，但又不想让别人随意使用，那么单例模式就很有用。听​​起来有点讽刺，但并非如此。想想日志记录器。你为什么要创建多个日志记录器？你只需要一个，而且可以用单例模式来实现。再想想数据库缓存。你希望所有数据都可用，而无需考虑在其他地方共享状态。

完整的代码可以在我的CodePen上找到，其中还包含一个针对不信者的多重实例检查。