面试官：说说你对单例模式的理解？如何实现？

[huihuiha]

一、是什么

单例模式（Singleton Pattern）：创建型模式，提供了一种创建对象的最佳方式，这种模式涉及到一个单一的类，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建

在应用程序运行期间，单例模式只会在全局作用域下创建一次实例对象，让所有需要调用的地方都共享这一单例对象，如下图所示：

从定义上来看，全局变量好像就是单例模式，但是一般情况我们不认为全局变量是一个单例模式，原因是：

• 全局命名污染
• 不易维护，容易被重写覆盖

二、实现

在javascript中，实现一个单例模式可以用一个变量来标志当前的类已经创建过对象，如果下次获取当前类的实例时，直接返回之前创建的对象即可，如下：

// 定义一个类
function Singleton(name) {
  this.name = name;
  this.instance = null;
}
// 原型扩展类的一个方法getName()
Singleton.prototype.getName = function() {
  console.log(this.name)
};
// 获取类的实例
Singleton.getInstance = function(name) {
  if(!this.instance) {
      this.instance = new Singleton(name);
  }
  return this.instance
};

// 获取对象1
const a = Singleton.getInstance('a');
// 获取对象2
const b = Singleton.getInstance('b');
// 进行比较
console.log(a === b);

使用闭包也能够实现，如下：

function Singleton(name) {
  this.name = name;
}
// 原型扩展类的一个方法getName()
Singleton.prototype.getName = function() {
  console.log(this.name)
};
// 获取类的实例
Singleton.getInstance = (function() {
  var instance = null;
  return function(name) {
      if(!this.instance) {
          this.instance = new Singleton(name);
      }
      return this.instance
  }        
})();

// 获取对象1
const a = Singleton.getInstance('a');
// 获取对象2
const b = Singleton.getInstance('b');
// 进行比较
console.log(a === b);

也可以将上述的方法稍作修改，变成构造函数的形式，如下：

// 单例构造函数
function CreateSingleton (name) {
  this.name = name;
  this.getName();
};

// 获取实例的名字
CreateSingleton.prototype.getName = function() {
  console.log(this.name)
};
// 单例对象
const Singleton = (function(){
  var instance;
  return function (name) {
      if(!instance) {
          instance = new CreateSingleton(name);
      }
      return instance;
  }
})();

// 创建实例对象1
const a = new Singleton('a');
// 创建实例对象2
const b = new Singleton('b');

console.log(a===b); // true

三、使用场景

在前端中，很多情况都是用到单例模式，例如页面存在一个模态框的时候，只有用户点击的时候才会创建，而不是加载完成之后再创建弹窗和隐藏，并且保证弹窗全局只有一个

可以先创建一个通常的获取对象的方法，如下：

const getSingle = function( fn ){
let result;
return function(){
  return result || ( result = fn .apply(this, arguments ) );
}
}; 

创建弹窗的代码如下：

const createLoginLayer = function(){
var div = document.createElement( 'div' );
div.innerHTML = '我是浮窗';
div.style.display = 'none';
document.body.appendChild( div );
return div;
}; 

const createSingleLoginLayer = getSingle( createLoginLayer ); 

document.getElementById( 'loginBtn' ).onclick = function(){
var loginLayer = createSingleLoginLayer();
loginLayer.style.display = 'block';
};

上述这种实现称为惰性单例，意图解决需要时才创建类实例对象

并且Vuex、redux全局态管理库也应用单例模式的思想，如下图：

现在很多第三方库都是单例模式，多次引用只会使用同一个对象，如jquery、lodash、moment...

参考文献

• https://zh.wikipedia.org/zh-hans/%E5%8D%95%E4%BE%8B%E6%A8%A1%E5%BC%8F
• https://www.runoob.com/design-pattern/singleton-pattern.html
• https://juejin.cn/post/6844903874210299912#heading-5