JavaScript 面向对象编程：单例模式

单例模式(Singleton Pattern)是一种常用的设计模式，它确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点来访问这个实例。

单例模式的核心特点

1. 唯一性：确保一个类只有一个实例存在
2. 全局访问：提供全局访问该实例的方法
3. 延迟实例化：通常只在第一次使用时创建实例

JavaScript 实现单例模式的几种方式

1. 对象字面量实现（最简单的单例）

const singleton = {
  property: "value",
  method: function() {
    console.log("I am a method");
  }
};

这本质上就是一个单例，因为对象字面量在JavaScript中本身就是唯一的。

2. 使用闭包和立即执行函数(IIFE)

const Singleton = (function() {
  let instance;
  
  function createInstance() {
    const object = new Object("I am the instance");
    return object;
  }
  
  return {
    getInstance: function() {
      if (!instance) {
        instance = createInstance();
      }
      return instance;
    }
  };
})();

const instance1 = Singleton.getInstance();
const instance2 = Singleton.getInstance();
console.log(instance1 === instance2); // true

3. ES6 Class 实现

class Singleton {
  constructor() {
    if (!Singleton.instance) {
      Singleton.instance = this;
    }
    return Singleton.instance;
  }
  
  static getInstance() {
    if (!this.instance) {
      this.instance = new Singleton();
    }
    return this.instance;
  }
}

const instance1 = new Singleton();
const instance2 = new Singleton();
const instance3 = Singleton.getInstance();
console.log(instance1 === instance2); // true
console.log(instance1 === instance3); // true

4. 模块化的单例模式

在现代JavaScript中，使用ES6模块系统可以更简单地实现单例：

// singleton.js
let instance;

class MySingleton {
  constructor() {
    if (instance) {
      throw new Error("You can only create one instance!");
    }
    instance = this;
  }
  
  // 其他方法...
}

const singletonInstance = Object.freeze(new MySingleton());
export default singletonInstance;

然后在使用时：

import singletonInstance from './singleton.js';

单例模式的应用场景

1. 全局状态管理：如Redux中的store
2. 配置对象：应用中只需要一个配置对象
3. 缓存系统：全局共享的缓存
4. 日志系统：应用中只需要一个日志记录器
5. 数据库连接池：通常只需要一个连接池实例

单例模式的优缺点

优点：

• 延迟初始化（节省资源）
• 严格控制实例数量
• 全局访问方便

缺点：

• 全局状态可能导致代码耦合
• 难以测试（因为全局状态）
• 可能违反单一职责原则

单例模式在JavaScript中非常常见，但需要谨慎使用，避免过度使用导致代码难以维护。