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TypeScript 设计模式之单例模式

一、简介

单例模式是一种常用的模式,有一些对象我们往往只需要一个,比如线程池、全局缓存、浏览器中的 window 对象等。单例模式用于保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点。

二、优缺点

优点

  • 由于单例模式在内存中只有一个实例,减少了内存开支,特别是一个对象需要频繁地创建、销毁时,而且创建或销毁时性能又无法优化,单例模式的优势就非常明显。
  • 由于单例模式只生成一个实例,所以减少了系统的性能开销,当一个对象的产生需要比较多的资源时,如读取配置、产生其他依赖对象时,则可以通过在应用启动时直接产生一个单例对象,然后用永久驻留内存的方式解决。
  • 单例模式可以在系统设置全局的访问点,优化和共享资源的访问。
  • 避免对资源的多重占用,避免对同一个资源文件的同时操作,造成文件状体不一致。

缺点

  • 单例模式一般没有接口,扩展很困难,若要扩展,除了修改代码基本上没有第二种途径可以实现。

三、应用场景

  • 系统只需要一个实例对象,如系统要求提供一个唯一的序列号生成器或资源管理器,或者需要考虑资源消耗太大而只允许创建一个对象。
  • 创建对象时耗时过多或耗资源过多,但又经常用到的对象。
  • 需要频繁实例化然后销毁的对象。

四、模式结构

单例模式包含如下角色:

  • Singleton:单例

五、实战

实现要点

  • 构造函数是私有的
  • 提供公有的方法,如 getInstance 方法用于获取单例

具体实现

class Singleton {
    private static singleton: Singleton;
    private constructor() {}

    public static getInstance(): Singleton {
      if (!Singleton.singleton) {
        Singleton.singleton = new Singleton();
      }
      return Singleton.singleton;
    }
}

使用示例

function show(): void {
    const singleton1 = Singleton.getInstance();
    const singleton2 = Singleton.getInstance();

    if (singleton1 === singleton2) {
        console.log("two singletons are equivalent");
    } else {
        console.log("two singletons are not equivalent");
    }
}

六、总结

单例模式的作用是保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点。由于单例模式在内存中只有一个实例,减少了内存开支,特别是一个对象需要频繁地创建、销毁时,而且创建或销毁时性能又无法优化,单例模式的优势就非常明显。

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