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组件单例模式之 ESM 与 CommonJS 规范

前端

单例模式:确保独一无二,全局可用的对象

什么是单例模式?

想象一下一个场景,你有一家餐馆,只能同时容纳一名顾客。这种情况下,我们如何确保只有一位顾客同时就餐呢?单例模式就是一种设计模式,它可以帮助我们解决这个问题,确保一个类只有一个实例,并且可以通过一个全局访问点进行访问。

JavaScript中的单例模式实现

在JavaScript中,我们可以使用闭包或模块系统来实现单例模式。

闭包实现

闭包是一种函数,可以访问其创建时作用域中的变量。因此,我们可以创建一个闭包函数,并在其中创建该类的实例,并提供一个获取该实例的函数。

var Singleton = (function() {
  var instance;

  function createInstance() {
    return new Object();
  }

  return {
    getInstance: function() {
      if (!instance) {
        instance = createInstance();
      }
      return instance;
    }
  };
})();

模块系统实现

ES modules和CommonJS模块系统也可以用于实现单例模式。

// ES modules
export default class Singleton {
  static instance;

  static getInstance() {
    if (!Singleton.instance) {
      Singleton.instance = new Singleton();
    }
    return Singleton.instance;
  }
}

// CommonJS
var Singleton = (function() {
  var instance;

  function createInstance() {
    return new Object();
  }

  return {
    getInstance: function() {
      if (!instance) {
        instance = createInstance();
      }
      return instance;
    }
  };
})();

module.exports = Singleton;

单例模式的优缺点

优点:

  • 确保一个类只有一个实例,防止创建不必要的对象。
  • 提供一个全局访问点,方便从任何地方访问该类。

缺点:

  • 难以测试,因为只能创建一个实例。
  • 难以扩展,因为新功能可能需要修改单例类。
  • 可能会导致性能问题,如果实例被频繁访问。

何时使用单例模式

单例模式通常用于创建全局对象,如日志记录器、数据库连接池或配置文件。这些对象只需要一个实例,并且需要从应用程序的任何地方访问。

常见问题解答

1. 单例模式有什么替代方案?

替代方案包括:

  • 工厂方法模式: 创建一个工厂类,该类负责创建类的实例。
  • 原型模式: 创建一个原型对象,然后克隆它来创建新实例。

2. 为什么单例模式难以测试?

因为只能创建一个实例,所以很难模拟和测试它的行为。

3. 单例模式是否适合所有情况?

不,仅在确实需要一个类的单个实例时才使用单例模式。

4. 如何处理单例模式中的并行性?

在多线程环境中,需要使用同步机制,如互斥锁,以确保只有单个线程可以访问单例实例。

5. 单例模式是否违反了 SOLID 原则?

单例模式违反了单一职责原则,因为它的职责包括创建和管理实例。