单例模式学习笔记

今天的学习jquery组件开发时候例子使用了单例模式，所以总结了一些相关知识。在这里插入图片描述

单例模式介绍

首先什么是单例模式？可以这样理解：单例模式旨在保证一个类仅有一个实例，并提供一个全局的访问点。
可能有人还是不太理解单例的概念，那么你可以想象生活中的一些例子。比如注册账号的时候，如果我们注册的账号已经存在，那么系统会提示我们“账号已经存在是否使用该账号登陆”，我们无法再次创建一个一模一样的账号，除非把原账号注销。这就是单例模式的生动体现。

单例模式的思路

一个类能返回一个对象的引用（并且永远是同一个）和一个获得该实例的方法（静态方法，通常使用 getInstance 名称）。那么当我们调用这个方法时，如果类持有的引用不为空就返回该引用，否者就创建该类的实例，并且将实例引用赋值给该类保持的那个引用再返回。同时将该类的构造函数定义为私有方法，避免其他函数使用该构造函数来实例化对象，只通过该类的静态方法来得到该类的唯一实例。

介绍

意图：保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。
- 主要解决：一个全局使用的类频繁地创建与销毁。
何时使用：当您想控制实例数目，节省系统资源的时候。
如何解决：判断系统是否已经有这个单例，如果有则返回，如果没有则创建。
关键代码：构造函数是私有的。
应用实例： 1、一个党只能有一个书记。 2、Windows 是多进程多线程的，在操作一个文件的时候，就不可避免地出现多个进程或线程同时操作一个文件的现象，所以所有文件的处理必须通过唯一的实例来进行。 3、一些设备管理器常常设计为单例模式，比如一个电脑有两台打印机，在输出的时候就要处理不能两台打印机打印同一个文件。
优点： 1、在内存里只有一个实例，减少了内存的开销，尤其是频繁的创建和销毁实例（比如管理学院首页页面缓存）。 2、避免对资源的多重占用（比如写文件操作）。
缺点：没有接口，不能继承，与单一职责原则冲突，一个类应该只关心内部逻辑，而不关心外面怎么样来实例化。
使用场景： 1、要求生产唯一序列号。 2、WEB 中的计数器，不用每次刷新都在数据库里加一次，用单例先缓存起来。 3、创建的一个对象需要消耗的资源过多，比如 I/O 与数据库的连接等。
注意事项：getInstance() 方法中需要使用同步锁 synchronized (Singleton.class) 防止多线程同时进入造成 instance 被多次实例化。

命名空间

例如jQuery库的命名空间为jQuery或$。命名空间的使用是为了让代码更加整洁，在多人协作开发的情况下，不同的人定义的变量很有可能重复，此时就需要使用命名空间来约束每个人定义的变量，使相同名称的变量放在不同的命名空间中，避免相互干扰。

// A程序员的命名空间
var A = {
  get: function(id){
    return document.getElementById(id);
  }
  css: function(id,key,value){
    get(id).style[key] = value;
  }
}
// B程序员的命名空间
var B = {
  get: function(className){
    return document.getElementByClassName(className)[0];
  }
  css: function(className,key,value){
    get(className).style[key] = value;
  }
}

A、 B两个命名空间中都有一个get方法和一个css方法，用于元素获取和元素样式修改，不同的是A是通过id来获取元素，而B是通过class来获取元素，通过命名空间，可以使这些相同名称的方法共存，使用时指定相应的命名空间即可。

常量

JavaScript中并没有final、static这类关键字用来定义常量，但JavaScript非常灵活，通过常量只能访问不能修改这一特点，我们可以将变量保存在函数内部，并且只提供获取变量的方法，不提供设置变量的方法，通过闭包的方式使函数执行一次并返回相应的访问方法对象，最后将这个对象放在全局空间中作为常量单例对象使用。例如：

var Color = (function(){
  // 私有变量
  var color = {
    'RED': '#ff0000',
    'YELLOW': '#ffff00',
    'BLUE': '#0000ff'
  }
  // 返回访问方法对象
  return {
    // 常量获取方法
    get: function(name){
      return color[name] ? color[name] : null;
    }
  }
})();

var color = Color.get('BLUE');
console.log(color);  // #0000ff

实现方式

实现1：最简单的对象字面量

var singleton = {
        attr : 1,
        method : function(){ return this.attr; }
    }
var t1 = singleton ;
var t2 = singleton ;
    那么很显然的， t1 === t2 。

十分简单，并且非常使用，不足之处在于没有什么封装性，所有的属性方法都是暴露的。对于一些需要使用私有变量的情况就显得心有余而力不足了。当然在对于 this 的问题上也是有一定弊端的。

实现2：构造函数内部判断

其实和最初的JS实现有点类似，不过是将对是否已经存在该类的实例的判断放入构造函数内部。

function Construct(){
    // 确保只有单例
    if( Construct.unique !== undefined ){
        return Construct.unique;
    }
    // 其他代码
    this.name = "NYF";
    this.age="24";
    Construct.unique = this;
}
var t1 = new Construct() ;
var t2 = new Construct() ;
    那么也有的， t1 === t2 。

也是非常简单，无非就是提出一个属性来做判断，但是该方式也没有安全性，一旦我在外部修改了Construct的unique属性，那么单例模式也就被破坏了。

实现3 : 闭包方式

var single = (function(){
    var unique;
    function Construct(){
        // ... 生成单例的构造函数的代码
    }
    unique = new Constuct();
    return unique;
})();

只要每次将var t1 = single; var t2 = single;即可。与对象字面量方式类似。不过相对而言更安全一点，当然也不是绝对安全。
如果希望会用调用 single() 方式来使用，那么也只需要将内部的 return 改为

return function(){
    return unique;
}
以上方式也可以使用 new 的方式来进行（形式主义的赶脚）。当然这边只是给了闭包的一种例子而已，也可以在 Construct 中判断单例是否存在 等等。 各种方式在各个不同情况做好选着即可。

使用数据缓存来存储该单例，用作判断单例是否已经生成，是单例模式主要的实现思路。