即使是简单的脚本语言,应用良好的模式可以得到非常“优美”的代码和较高的效率。 尤其是对于交互要求较高的B/S系统,非常有必要用设计模式来优化代码。
单件模式(Singleton Pattern)是一种非常基本和重要的创建型模式。 “单件”的职责是保证一个类有且只有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点。 在程序设计过程中,有很多情况下需要确保一个类只能有一个实例。
传统的编程语言中为了使一个类只有一个实例,最容易的方法是在类中嵌入静态变量,并在第一个实例中设置该变量,而且每次进入构造函数都要做检查,不管类有多少个实例,静态变量只能有一个实例。为了防止类被多次初始化,要把构造函数声明为私有的,这样只能在静态方法里创建一个实例。
在javascript中,虽然我们仍然可以指定静态方法来构造对象,但由于我们不能利用构造函数的“私有”来禁止多个实例的生成,因此要完全实现Singleton并没有想象中那么简单。
请看下面的例子:
[code] <script> function SingletonObject() { SingletonObject.prototype.methodA = function() { alert('methodA'); } SingletonObject.prototype.methodB = function() { alert('methodB'); } SingletonObject.instance = this; } SingletonFactory = new Object(); SingletonFactory.getInstance = function() { if(SingletonObject.instance == null) return new SingletonObject(); else return SingletonObject.instance; }
var instA = SingletonFactory.getInstance(); var instB = SingletonFactory.getInstance(); instA.methodA(); instB.methodA(); alert(instA == instB); //成功 var instC = new SingletonObject(); instC.methodA(); alert(instA == instC); //失败 </script> [/code] 上面的例子试图通过传统的方式来实现Singleton模式,而通过调用SingletonTest.getInstance()来获得对象确实可以保证“唯一实例”,然而,这个例子的失败之处在于它并没有有效地禁止Singleton对象的构造,因此如果我们在程序代码中人工加入new SingletonObject(),仍然可以获得到多个对象而导致模式失败。
一个改进的替代方案如下: [code] <script> function SingletonObject() { if(SingletonObject.instance != null) { alert("不能创建多个singleton实例!"); throw new Error(); } SingletonObject.prototype.methodA = function() { alert('methodA'); } SingletonObject.prototype.methodB = function() { alert('methodB'); } SingletonObject.instance = this; } SingletonFactory = new Object(); SingletonFactory.getInstance = function() { if(SingletonObject.instance == null) return new SingletonObject(); else return SingletonObject.instance; }
var instA = SingletonFactory.getInstance(); var instB = SingletonFactory.getInstance(); instA.methodA(); instB.methodA(); alert(instA == instB); //成功 try {var instC = new SingletonObject(); }//抛出异常 catch(e) {alert('系统成功抛出了异常,阻止了instC的构造!');} </script> [/code] 这样当用户试图自己创建多个对象的时候,通过人工抛出异常来阻止。不过这么做还是有一点点违反了"初衷",即没有满足“必须通过静态方法来构造唯一实例”这个基本条件。因为用户可以在最开始的时候还是可以采用new操作符来构造对象,比如在一开始写var instA = new SingletonObject()来构造instA并不会导致抛出异常,这不能不说是这种方法的一个缺陷。
于是我们进一步思考,得到了下面第三种方法,这种方法巧妙利用了“匿名”函数的特征来禁止对SingletonObject类构造函数的访问,可以说比较好的模拟了私有构造函数的特性,从而比较完美地解决了用javascript实现Singleton Pattern的问题。
[code] <script> (function(){ //instance declared //SingletonFactory Interface SingletonFactory = { getInstance : getInstance }
//private classes function SingletonObject() { SingletonObject.prototype.methodA = function() { alert('methodA'); } SingletonObject.prototype.methodB = function() { alert('methodB'); } SingletonObject.instance = this; } //SingletonFactory implementions function getInstance() { if(SingletonObject.instance == null) return new SingletonObject(); else return SingletonObject.instance; }
})();
var instA = null; try { alert("试图通过new SingletonObject()构造实例!"); instA = new SingletonObject(); } catch(e){alert("SingletonObject构造函数不能从外部访问,系统抛出了异常!");}
instA = SingletonFactory.getInstance(); //通过Factory上定义的静态方法获得 var instB = SingletonFactory.getInstance(); instA.methodA(); instB.methodA();
alert(instA == instB); //成功
var instC = null; try { alert("试图通过new SingletonObject()构造实例!"); instC = new SingletonObject(); } catch(e){alert("SingletonObject构造函数不能从外部访问,系统抛出了异常!");} </script> [/code]
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