JavaScript实现设计模式中的单例模式的一些技巧总结

一、使用全局变量保存单例

这是最简单的实现方法

function Person(){
  this.createTime=new Date();
} 

var instance=new Person();
function getInstance(){
  return instance;
}

加载该js时就创建一个Person对象，保存到instance全局变量中，每次使用都取这个对象。如果一次都没使用，那么创建的这个对象则浪费了，我们可以优化一下，

var instance
function getInstance(){
  if(!instance){
    instance=new Person();
  }
  return instance;
}

这样，第一次使用时才创建对象。
这个方法的缺点是，instance是全局的变量，在多人合作或者开发周期比较长的情况下，很难保证instance不会被其它代码修改或覆盖，很可能到调用的时候，发现instance根本就不是Person对象。
我们考虑下使用闭包来封装起instance，使它不再是全局变量就可以解决这个问题了

二、闭包创建对象

var getInstance(){
var instance;
return function(){
    if(!instance){
      instance=new Person();
    }
    return instance;
  }
}();

这样，instance就被封装起来了，不用担心被修改了。
现在通过getInstance()函数可以获得单例了。新的问题，如果我通过new Person()来创建对象，获得的还是多个对象，javascript又不可以像java一样把构造器私有化。那怎么样可以让多次new出来的对象都是一个实例呢？

三、构造函数的静态属性缓存实例

先看代码

function Person(){
  //如果已经缓存了实例，则直接返回缓存的实例
  if(typeof Person.instance==='object'){
    return Person.instance;
  }
  this.createTime=new Date();
  //缓存实例
  Person.instance=this;
  return this;
}

从代码可以看到，第一次new时，if的条件返回false，会往下走，初始化对象，然后保存对象到Person.instance这个静态属性中。
第二次new 时，if的条件返回true，直接返回Person.instance，不会再往下运行初始化的代码。所以不管new几次，返回的都是第一次创建的对象。

这个方法的缺点和方法一的缺点一样，Person.instance也是公开属性，有可能会被修改。

我们参考方法二，使用闭包来封装一个，也许就能解决该问题了

四、重写构造函数

这个方法要使用闭包，但不能像方法二那么简单，我们需要重写构造函数。

function Person(){
  //缓存实例
  var instance=this;
  this.createTime=new Date();
  //重写构造函数
  Person=function(){
    return instance;
  }
}

第一次new 时，调用原始构造函数先缓存该实例，然后再初始化，同时，重写该构造函数。以后再new 时，永远调用不到原始的构造函数了，只能调用到重写后的构造函数，而这个函数总是返回缓存的instance.
上面的方法似乎没什么问题，但通过下面的测试，可以发现问题

//向原型添加属性
Person.prototype.prop1=true;
var p1=new Person();
//在创建初始化对象后，再次向该原型添加属性
Person.prototype.prop2=true;
var p2=new Person(); 

//开始测试
console.log(p1.prop1);//结果为true
console.log(p2.prop1);//结果为true 

console.log(p1.prop2);//结果为undefined
console.log(p2.prop2);//结果为undefined 

console.log(p1.constructor===Person);//结果为false
console.log(p2.constructor===Person);//结果为false

我们预期中的结果，应该是全都是true。
分析一下上述测试代码

Person.prototype.prop1=true;是在原始构造函数的原型下增加了prop1这个属性，并赋值

而在执行 var p1=new Person();之后，Person这个构造函数已经被重写了

所以Person.prototype.prop2=true;是在新的原型下增加prop2这个属性

var p2=new Person(); p2和p1实际上是同一个对象，即原始构造函数创建的对象

所以p1 p2都有prop1这个属性，而没有prop2这个属性

同样的，p1 p2的constructor指向的也是原始的构造函数，而Person此时已不是原来那个函数了

为了能按预期的结果那样运行，可以通过一些修改来实现

function Person(){
  //缓存实例
  var instance=this;
  //重写构造函数
  Person=function(){
    return instance;
  }
  //保留原型属性
  Person.prototype=this;
  //实例
  instance=new Person();
  //重置构造函数引用
  instance.constructor=Person; 

  //其他初始化
  instance.createTime=new Date(); 

  return instance;
}

再运行前面的测试代码，结果都是true了。

五、惰性加载：
在大型或复杂的项目中，起到了优化的作用：那些开销较大却很少用到的组件可以被包装到惰性加载单例中，示例程序：

/* Singleton with Private Members, step 3. */

MyNamespace.Singleton = (function() {
 // Private members.
 var privateAttribute1 = false;
 var privateAttribute2 = [1, 2, 3];

 function privateMethod1() {
  ...
 }
 function privateMethod2(args) {
  ...
 }

 return { // Public members.
  publicAttribute1: true,
  publicAttribute2: 10,

  publicMethod1: function() {
   ...
  },
  publicMethod2: function(args) {
   ...
  }
 };
})();

/* General skeleton for a lazy loading singleton, step 1. */

MyNamespace.Singleton = (function() {

 function constructor() { // All of the normal singleton code goes here.
  // Private members.
  var privateAttribute1 = false;
  var privateAttribute2 = [1, 2, 3];

  function privateMethod1() {
   ...
  }
  function privateMethod2(args) {
   ...
  }

  return { // Public members.
   publicAttribute1: true,
   publicAttribute2: 10,

   publicMethod1: function() {
    ...
   },
   publicMethod2: function(args) {
    ...
   }
  }
 }

})();

/* General skeleton for a lazy loading singleton, step 2. */

MyNamespace.Singleton = (function() {

 function constructor() { // All of the normal singleton code goes here.
  ...
 }

 return {
  getInstance: function() {
   // Control code goes here.
  }
 }
})();

/* General skeleton for a lazy loading singleton, step 3. */

MyNamespace.Singleton = (function() {

 var uniqueInstance; // Private attribute that holds the single instance.

 function constructor() { // All of the normal singleton code goes here.
  ...
 }

 return {
  getInstance: function() {
   if(!uniqueInstance) { // Instantiate only if the instance doesn't exist.
    uniqueInstance = constructor();
   }
   return uniqueInstance;
  }
 }
})();

六、使用分支单例：
针对特定环境的代码可以被包装到分支型单例中，示例程序：

/* SimpleXhrFactory singleton, step 1. */

var SimpleXhrFactory = (function() {

 // The three branches.
 var standard = {
  createXhrObject: function() {
   return new XMLHttpRequest();
  }
 };
 var activeXNew = {
  createXhrObject: function() {
   return new ActiveXObject('Msxml2.XMLHTTP');
  }
 };
 var activeXOld = {
  createXhrObject: function() {
   return new ActiveXObject('Microsoft.XMLHTTP');
  }
 };

})();

/* SimpleXhrFactory singleton, step 2. */

var SimpleXhrFactory = (function() {

 // The three branches.
 var standard = {
  createXhrObject: function() {
   return new XMLHttpRequest();
  }
 };
 var activeXNew = {
  createXhrObject: function() {
   return new ActiveXObject('Msxml2.XMLHTTP');
  }
 };
 var activeXOld = {
  createXhrObject: function() {
   return new ActiveXObject('Microsoft.XMLHTTP');
  }
 };

 // To assign the branch, try each method; return whatever doesn't fail.
 var testObject;
 try {
  testObject = standard.createXhrObject();
  return standard; // Return this if no error was thrown.
 }
 catch(e) {
  try {
   testObject = activeXNew.createXhrObject();
   return activeXNew; // Return this if no error was thrown.
  }
  catch(e) {
   try {
    testObject = activeXOld.createXhrObject();
    return activeXOld; // Return this if no error was thrown.
   }
   catch(e) {
    throw new Error('No XHR object found in this environment.');
   }
  }
 }

})();