世界上本來沒有設計模式。用的人多了，也就成了設計模式。所以，我們不是嚴格按照它的定義去執行，可以根據自己的實際場景、需求去變通。領悟了其中的思想，實現屬於自己的設計模式。
你肯定有過這樣的體會。某某時候，聽人說起**模式。這么牛逼，回去得看看。結果仔細一看原來自己早就是這么用了，只是不知道它還有個這么高大上的名字。當然，專業的名字方便我們業內交流和教學，對技術的發展和傳播起着重要的作用。
廢話不多說，和我一起來學習這些高大上的術語吧。本系列《設計模式學習》，通過對傳統面向對象編程語言C#和函數為第一等的元素的javascript語言來對比學習加深對設計模式的領悟和運用。
定義
單例模式
個人理解：只能存在一個實例
官方解釋：保證一個類僅有一個實例，並提供一個訪問它的全局訪問點。
C#代碼示例
示例1
public static class Singleton
{
//TODO
}
表激動，它確實不是我們平時使用的單例模式。它只是個靜態對象。但是，我覺得也是可以當成單例來使用的。
當然，肯定有它的不足，不然也不會去搞個單例模式了。
- 致命的缺點，不能繼承類也不能實現接口。
- 靜態類中所有方法、字段必須是靜態的。
- 你無法控制它的初始化。
- 靜態類我們一般都是用來編寫和業務無關的基礎方法、擴展方法。而單例類是一個實例類，一般和業務相關。
示例2
public class Singleton
{
public static Singleton singleton = new Singleton();
}
Console.WriteLine(Singleton.singleton.Equals(Singleton.singleton));//true
其實它是個假單例
Singleton s1 = new Singleton();
Singleton s2 = new Singleton();
Console.WriteLine(s1.Equals(s2));//false
且有缺點
- 在類被加載的時候就自動初始化了singleton
- singleton應該被定義為只讀屬性
示例3
public class Singleton
{
public static readonly Singleton singleton = new Singleton();//自讀字段
private Singleton()//禁止初始化
{
}
}
這是一個比較簡單的單例，但是自動化初始變量還是存在
示例4
public class Singleton
{
public static Singleton singleton = null;
public static Singleton GetSingleton()
{
if (singleton == null)
{
singleton = new Singleton();
}
return singleton;
}
private Singleton()//禁止初始化
{
}
}
如此一來，我們就可以在調用GetSingleton方法的時候再去實例話了。注意：實例化之后singleton變量值不能再被GC回收了，因為它是個靜態變量。
如此就算完事了嗎？不，如果多線程同時執行的時候還是會出現多個實例。
public class Singleton
{
public static Singleton singleton = null;
public static Singleton GetSingleton()
{
if (singleton == null) //線程二執行到這里singleton == null為true，會繼續下面實例Singleton
{
//線程一執行到這里
Thread.Sleep(1000);//假設這還有段耗時邏輯（也可以理解並發極限）
singleton = new Singleton();
}
return singleton;
}
private Singleton()//禁止初始化
{
}
}
所以還需要繼續改進
示例5
public class Singleton
{
public static Singleton singleton = null;
private static object obj = new object();
public static Singleton GetSingleton()
{
if (singleton == null) //下面有鎖了為什么還要判斷，因為鎖會阻塞線程。而singleton被實例化后這個判斷永遠為false，不在需要鎖。
{
lock (obj)
{
//這里代碼只可能存在一個線程同時到達
if (singleton == null)
{
Thread.Sleep(1000);
singleton = new Singleton();
}
}
}
return singleton;
}
private Singleton()//禁止初始化
{
}
}
這就是我們常見的單例類代碼了。當然你也可以改成讀取屬性的方式。但區別不大。
public class Singleton
{
private static Singleton singleton = null;
private static object obj = new object();
public static Singleton Instance
{
get
{
if (singleton == null)
{
lock (obj)
{
if (singleton == null)
{
singleton = new Singleton();
}
}
}
return singleton;
}
}
private Singleton()//禁止初始化
{
}
}
C#使用場景
上面用了那么多的筆墨分析單例模式的使用，可是我們在什么場景下使用單例呢？
最典型的就是配置文件的讀取，通常我們的配置文件是在程序第一次啟動的時候讀取，運行中是不允許修改配置文件的。
public class ConfigInfo
{
private static ConfigInfo singleton = null;
private static object obj = new object();
public static ConfigInfo Instance
{
get
{
if (singleton == null)
{
lock (obj)
{
if (singleton == null)
{
singleton = new ConfigInfo();
//從配置文件讀取並賦值
singleton.Email = "zhaopeiym@163.com";
singleton.EmailUser = "農碼一生";
singleton.EmailPass = "***********";
}
}
}
return singleton;
}
}
public string Email { get; private set; }
public string EmailUser { get; private set; }
public string EmailPass { get; private set; }
private ConfigInfo()//禁止初始化
{
}
}
調用
var emailInfo = ConfigInfo.Instance;
EmailSend(emailInfo.Email,emailInfo.EmailUser,emailInfo.EmailPass);
好了，C#中的單例模式大概就這樣了。
JS代碼示例
js和C#是不同的，一個是"無類"語言，一個是傳統的面向對象語言。而在js中的單例就比較簡單了。比如我們熟悉的window對象。
那么我們怎么在js中實現自己的單例模式呢？方法很多，先來個簡單的：
示例1
var Singleton = {
name: "農碼一生",
getName: function () {
return this.name;
}
}
這就是一個最簡單的單例，通過字面量創建一個對象。看着是不是非常像C#中的靜態類？但是，它不存在靜態類中的缺點。
繼承毫無壓力：
var Person = {
age: 27
}
var Me = Person;
Me.name = "農碼一生";
Me.getName = function () {
return this.name;
}
Me.getAge = function () {
return this.age;
}
雖然如此，但它並不完美。按理說字段不應該被外界隨意修改的。可是js“無類”，更別說私有字段了。幸運的是js中有無處不在的閉包。
示例2
var Singleton = (function () {
var name = "農碼一生";
return {
getName: function () {
return name;
}
}
})();
如此一來，我們就實現了一個單例模式。經過前面對C#單例的分析，我們希望在使用的時候才去實例話對象怎么辦？（且不要小看這個惰性加載，在實際開發中作用可大着呢。）
示例3
var Singleton = (function () {
var Person = function () {
this.name = "農碼一生";
}
Person.prototype.getName = function () {
return this.name;
};
var instance;
return {
getInstance: function () {
if (!instance) {
instance = new Person();
}
return instance;
}
}
})();
var person1 = Singleton.getInstance();
var person2 = Singleton.getInstance();
console.log(person1 === person2);//true
這算是js中比較標准的單例模式了。可能有同學會問，之前C#的時候我記得加了lock鎖的啊。這里怎么就算比較標准了呢。不要忘記，js天生的單線程，后台天生的多線程。這就是區別。
為了職責的單一，我應該改寫成
示例4
var Person = function () {
this.name = "農碼一生";
}
Person.prototype.getName = function () {
return this.name;
};
var Singleton = (function () {
var instance;
return {
getInstance: function () {
return instance || (instance = new Person(););//簡化if判斷
}
}
})();
我們很多時候都會使用到單例，那我們可否把一個對象變成單例的過程抽象出來呢。如下：
示例5
//通用的創建單例對象的方法
var getSingle = function (obj) {
var instance;
return function () {
return instance || (instance = new obj());
}
};
var PersonA = function () {
this.name = "農碼一生";
}
var PersonB = function () {
this.name = "農碼愛妹子";
}
var singlePersonA = getSingle(PersonA);//獲取PersonA的單例
var singlePersonB = getSingle(PersonB);//獲取PersonB的單例
var a1 = singlePersonA();
var a2 = singlePersonA();
var a3 = singlePersonB();
var a4 = singlePersonB();
console.log(a1 === a2);//true
console.log(a3 === a4);//true
console.log(a1 === a3);//false
有沒有頭暈暈的，習慣就好了。你會說，我直接用最開始的全局變量字面量對象得了，可你不要忘記會造成變量名的污染。
JS使用場景
我們在做Tab也切換的時候就可以用到單例模式。在此，我們做個非單例和單例的比較
示例6非單例：
//獲取tab1的html數據
var getTab1Html = function () {
this.url = "/tab/tab1.json";
//$.get(this.url, function (data) {
// //這里獲取請求到的數據，然后加載到tab頁面
//}, "json");
console.log("執行");
}
var getTab2Html = function () {
this.url = "/tab/tab2.json";
//$.get(this.url, function (data) {
// //這里獲取請求到的數據，然后加載到tab頁面
//}, "json");
console.log("執行");
}
//點擊tab1的時候加載tab1的數據
$("#tab1").on("click", function () {
getTab1Html();
})
$("#tab2").on("click", function () {
getTab2Html();
})
我們發現沒點擊一次tab的時候會請求一次后台數據，然后加載頁面。這是不是有點傻。正確的姿勢應該是第一次點擊的時候加載，后面不在請求加載。那么我們就可以使用單例模式了。
示例7單例：
//獲取tab1的html數據
var getTab1Html = function () {
this.url = "/tab/tab1.json";
//$.get(this.url, function (data) {
// //這里獲取請求到的數據，然后加載到tab頁面
//}, "json");
console.log("執行");
}
var getTab2Html = function () {
this.url = "/tab/tab2.json";
//$.get(this.url, function (data) {
// //這里獲取請求到的數據，然后加載到tab頁面
//}, "json");
console.log("執行");
}
var loadTab1 = getSingle(getTab1Html);
var loadTab2 = getSingle(getTab2Html);
//點擊tab1的時候加載tab1的數據
$("#tab1").on("click", function () {
loadTab1();
})
$("#tab2").on("click", function () {
loadTab2();
})
此時，我們無論點擊多少此tab。它也只會在第一次點擊的時候請求加載頁面數據了。
注意：
- JS中不建議使用全局變量來達到單例的效果
-
- 其一，會引起變量名的全局污染
-
- 其二，不能惰性加載。
- C#中不建議使用靜態類來達到單例的效果
-
- 其一，不能繼承類和接口
-
- 其二，內部變量和方法必須靜態。
- 單例模式中實例變量要慎用。因為一個單例很可能被多處操作（修改了變量），從而影響的預期效果。
設計模式之所以能成為設計模式，也是在不斷嘗試、改進后得到的最佳實踐而已。所以，我們不需要生搬硬套，適合的才是最好的。在此，關於單例模式的學習到此結束。謝謝您的閱讀。
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