一天一个设计模式---单例模式

概念

单例模式是一种创建型设计模式，其主要目的是确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。这意味着在应用程序中的任何地方，只能有一个实例存在，而不会创建多个相同类型的实例。

具体内容

单例模式通常包括以下几个要素：

1. 私有构造函数（Private Constructor）： 单例类的构造函数必须是私有的，以防止通过外部代码创建多个实例。
2. 私有静态变量（Private Static Variable）： 单例类内部通常包含一个私有的静态变量，用于保存该类的唯一实例。
3. 公有静态方法（Public Static Method）： 单例类提供一个公有的静态方法，通常命名为 getInstance()，用于获取该类的唯一实例。这个方法负责创建实例（如果尚未创建），并返回该实例。
4. 延迟实例化（Lazy Instantiation）： 单例模式通常采用延迟实例化的方式，即在首次调用 getInstance() 方法时才创建实例。

类结构图

适用场景

单例模式的优点包括：

• 全局访问点： 通过单例模式，可以在应用程序中的任何地方访问相同的实例，方便共享数据和功能。
• 节省资源： 由于只有一个实例存在，可以节省系统资源，特别是对于需要频繁创建和销毁的对象。
• 避免竞态条件： 单例模式可以避免多线程环境下的竞态条件，确保只有一个实例被创建。

单例模式的缺点包括：

• 全局状态： 单例模式引入了全局状态，可能会导致程序的复杂性增加。
• 难以扩展： 单例模式的实例是静态的，很难通过继承或接口实现进行扩展。

实现

class Singleton {
  // 私有静态变量，用于保存唯一实例
  static instance = null;

  // 私有构造函数，防止外部创建实例
  constructor() {
    if (!Singleton.instance) {
      Singleton.instance = this;
    }
    return Singleton.instance;
  }

  // 公有静态方法，获取唯一实例
  static getInstance() {
    if (!Singleton.instance) {
      Singleton.instance = new Singleton();
    }
    return Singleton.instance;
  }
}

// 客户端代码
const instance1 = Singleton.getInstance();
const instance2 = Singleton.getInstance();

console.log(instance1 === instance2); // 输出: true，因为它们是同一个实例