JavaScript设计模式之单例模式应用场景案例详解
作者:一颗冰淇淋
单例模式
如果希望自己的代码更优雅、可维护性更高以及更简洁,往往离不开设计模式这一解决方案。
在JS设计模式中,最核心的思想:封装变化(将变与不变分离,确保变化的部分灵活,不变的部分稳定)。
那么来说说第一个常见的设计模式:单例模式。
单例模式保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问方式,为了解决一个全局使用的类频繁被创建和销毁、占用内存的问题。
ES5中通过闭包
在ES5中,可以使用闭包(函数内部返回函数被外界变量所引用,导致这个函数里面的变量无法被释放,就构建成闭包)来保存这个类的实例。
var Singeton = (function(){ var instance; function User(name,age){ this.name=name; this.age=age; } return function(name,age){ if(!instance){ instance = new User(name,age) } return instance } })()
此时这个实例一旦生成,每次都是返回这个实例,且不会被修改,可以看到下面的代码,当给 User 对象初始赋值 name:alice,age:18 时,以后再赋值便无效了,以及每次返回都是初始的实例对象。
ES6中使用类的静态属性
以上代码使用ES6语法来实现,通过类的静态属性来保存唯一的实例对象。
class Singeton { constructor(name,age){ if(!Singeton.instance){ this.name = name; this.age = age; Singeton.instance = this; } return Singeton.instance; } }
创建方式仍然是一样的,通过 new 关键字创建类的实例对象。
案例
那这样一种设计模式在开发中实际有什么用途呢?我们试想这样一个业务场景:访问网站时,很久没有操作页面,此时授权过期,当我们点击页面上的任何一个地方,都会弹出一个登录框。
那么这个登录框,是全局唯一的,不会存在多份,也不会互相冲突,所以不需要每次都创建一份,保留初始那一份就够了。
提前创建节点
我们可能会想到首先在页面中提前创建节点,编写好页面样式,最后通过控制元素的 display 属性来达到显示和隐藏的效果。
<div class="modal">登录对话框</div> <button id="open">打开</button> <button id="close">关闭</button> <style> .modal { display: none; /* 其他布局代码省略 */ } </style> <script> document.querySelector("#open").onclick = function(){ const modal = document.querySelector('.modal') modal.style.display = 'block' } </script>
这样可以完成需求,全局只有一个登录框,每次都展示同一个。但问题是dom元素从一开始它创建好并添加到body中,无论是否需要用到,如果有些场景不需要登陆,那么这里初始渲染就会浪费空间。
单例模式
那如果不需要初始渲染,仅当需要时才使用,并且每次都返回同一个实例的单例模式应该如何实现呢?
我们可以这样处理
<!-- 去除class为modal的标签,动态创建 --> <script> const Modal = (function(){ let instance = null return function(){ if(!instance){ instance = document.createElement("div") instance.innerHTML = "登录对话框" instance.className = "modal" instance.style.display = "none" document.body.appendChild(instance) } return instance } })() document.querySelector("#open").onclick = function(){ //创建modal,如果放在外面,一开始就会创建元素 const modal = Modal() //显示modal modal.style.display = "block" } document.querySelector("#close").onclick = function(){ const modal = Modal() modal.style.display = "none" } </script>
虽然上面的方式可以达到效果,但是创建对象和管理单例的逻辑都放在了对象内部,是有些混乱的。并且如果下次需要创建页面中唯一的 iframe,或者 script 标签,就得将以上函数照抄一遍。
通用单例
首先拆分函数逻辑,将执行创建对象的逻辑拿出来
const createLayer = function(){ let div = document.createElement("div") div.innerHTML = "登录对话框" div.className = "modal" div.style.display = "none" document.body.appendChild(div); return div; } const Modal = (function(){ let instance = null return function(){ if(!instance){ instance = createLayer() } return instance } })()
以上修改后代码逻辑就更为清晰,但此时还不支持通用化的创建别的组件,这时候我们想想如何将创建单例的方法进行一些优化,是否可以将单例需要执行的函数抽象化。
const createSingle = (function(fn){ let instance; return function(){ return instance || ( instance = fn.apply(this, arguments)) } })()
这样改造后,如果存在创建 iframe 的方法,也可以直接使用。
const createIframe = function() { const iframe = document.createElement('iframe'); iframe.style.display = 'none'; document.body.appendChild(iframe); return iframe } const singleIframe = createSingle(createIframe) document.querySelector("#open").onclick = function(){ const iframe = singleIframe() iframe.style.display = 'block' }
实际应用
以上都是咱小打小闹的试用,那再来看看社区中一些非常棒的实现吧~ 比如:React 中常用的状态管理工具 Redux 就使用到了单例模式,它有这样一些要求。
- 单一数据源:整个应用的 state 只存在于唯一一个 store 中。
- State 是只读的:不要直接改变 state 的值,唯一改变 state 的方法就是触发 action。
- reducer 是纯函数:需要编写纯函数 reducer 来修改 state 的值。
来看看 Redux 的源码,为了便于阅读已删减部分逻辑判断和注释,可以看到通过 store 的 getState 方法每次获取闭包中的 currentState。
单例模式在内存中只有一个实例,可以减少内存开支,同时还能在系统设置全局的访问点,优化和共享资源。
以上就是单例模式的相关介绍。更多有关 前端、设计模式 的内容请关注脚本之家其它相关文章!