Typescript 单体/单例模式

标签： 前端 设计模式 单体模式 单例模式 typescript

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如果下面的代码你能轻易阅读，那么你已经熟悉单体模式，可以接着学习其他的设计模式。

前言

设计模式（Design Pattern）是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类的、代码设计经验的总结。
使用设计模式的目的：为了代码可重用性、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。 设计模式使代码编写真正工程化；
设计模式是软件工程的基石脉络，如同大厦的结构一样。

单体模式

我们在描述一类物体的时候常常根据其特性定义这类物体的个体。这些个体之间总是有一定的联系。
例如：我们的汽车商店需要存储一些汽车。

• 我们可以将他们放到全局

var bus,babyCar,crossCountryCar,minibus

这样我们在全局存储了4个变量，而且会随着汽车种类的增多增加变量的个数，维护成本越来越高。

• 将它们放在一个作用域中

var carType = {
   bus,
   babyCar,
   crossCountryCar,
   minibus
}

经过前人的总结，这样写是有利于后期的维护的。这也就是最简单的单体模式。

单体模式的特点

1. 该类只有一个实例
2. 该类自行创建该实例(在该类内部创建自身的实例对象)
3. 向整个系统公开这个实例接口

单体模式的两种创建方式

首先我们定义单体模式需要实现的接口

/* i-car-shop.ts */
export default interface ICarShop {
    bus(): string
    babyCar(): string
    minibus(): string
    crossCountryCar(): string
}

• 初始化时创建
  在初始化时创建好单体对象，随时使用。

/* singleton.ts */
import ICarShop from './i-car-shop';
class CarShop implements ICarShop {
    private static _instance: CarShop = new CarShop();
    public static getInstance() {
        return this._instance;
    }
    public bus(): string {
        return 'bus';
    }
    public babyCar(): string {
        return 'babyCar';
    }
    public minibus(): string {
        return 'minibus';
    }
    public crossCountryCar(): string {
        return 'crossCountryCar';
    }
}
export default CarShop;

• 在第一次调用时创建(lazy loading)
  在我们使用到该单体的时候进行创建，避免占用没必要的空间。

/* lazy-load.ts */
import ICarShop from './i-car-shop';
class CarShop implements ICarShop {
    private static _instance: CarShop;
    public static get instance() {
        if (!this._instance) {
            this._instance = new CarShop();
        } else {
            console.log('lazy loading singleton has created')
        }
        return this._instance;
    }
    public bus(): string {
        return 'bus';
    }
    public babyCar(): string {
        return 'babyCar';
    }
    public minibus(): string {
        return 'minibus';
    }
    public crossCountryCar(): string {
        return 'crossCountryCar';
    }
}
export default CarShop;

分支

分支技术是把差异化输出放到运行时去判断。
例如：现在需要根据当前的时间获取当前应该干的事情。用分支技术动态获取结果如下。

export default class TimeHelper {
    private static _instance: TimeHelper = new TimeHelper();
    constructor() {
        return TimeHelper._instance;
    }
    public static getInstance() {
        return this._instance;
    }
    public get nowTime() {
        let hours = new Date().getHours();
        if (hours <= 9) {
            return this._morning();
        } else if (hours <= 13) {
            return this._noon();
        } else if (hours <= 18) {
            return this._afternoon();
        } else if (hours <= 23) {
            return this._evening();
        }
    }
    private _morning() {
        return {
            time: 'morning',
            toDo: 'reading',
        };
    }
    private _noon() {
        return {
            time: 'noon',
            toDo: 'sleeping',
        };
    }
    private _afternoon() {
        return {
            time: 'afternoon',
            toDo: 'working',
        };
    }
    private _evening() {
        return {
            time: 'evening',
            toDo: 'running',
        };
    }
}

使用时调用

new TimeHelper().nowTime
或
TimeHelper.getInstance().nowTime

去获取当前应该做的事情。

单体模式的优劣

优点：

1. 组织作用 ：单体模式的主要好处在于它对代码的组织作用。把相关方法和属性组织在一个不会被多次 实例化 的单体中，可以使代码的调试和维护变得更轻松哦......

2. 节约内存 ：同第一条所讲，单体模式只会被实例化一次，节约内存。

3. 防止被误改 ：把方法包裹在单体中，可以防止它们被其他 程序猿 误改。

单体模式的一些高级变体可以在开发后期用于对脚本进行优化，提高性能：

使用惰性实例化技术，可以直到需要一个对象的时候才创建它，从而减少那些不需要它的用户承受的不必要的内存消耗（还可能包括带宽消耗）。

分支技术可以用来创建高效的方法，不用管浏览器或者环境的兼容性。通过根据运行时的条件确定赋给单体变量的对象字面量，你可以创建出为特定环境量身定制的方法，这种方法不会在每次调用时都浪费时间去检查运行环境。

坏处：

由於单体模式提供的是一种单点访问，所以它有可能导致模块间的 强耦合 。又因为这种强耦合导致它不利於单元测试。（你无法单独测试一个调用了来自单体的方法的类，只能把它和那个单体作为一个单元一起测试....）