大厂面试必备知识点：单例模式单例模式，是设计模式中最简单且最常用的一种创建型模式。它的作用是确保一个类只有一个实例，

单例模式，是设计模式中最简单且最常用的一种创建型模式。它的作用是确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。这种模式在资源管理、状态共享和性能优化中具有重要意义。

本文我将结合文档中的代码案例，从理论到实践带大家详细了解单例模式。

一、什么是单例模式？单例模式有什么用？

单例模式的定义：

单例模式（Singleton Pattern）是一种创建型设计模式，它能限制一个类仅能实例化一次，并通过提供一个全局访问点，让其他对象可以方便地获取该实例。

使用方式：

单例模式的使用方法有两种，分别是通过静态属性和闭包变量保存唯一的实例，并使用静态方法或函数封装来控制实例的创建逻辑。

下面，我将结合代码带大家对单例模式进行详细分析。

二、通过 ES6 Class 实现单例（Storage 类）

先看代码：

class Storage {
    static instance; // 静态属性，用于保存唯一实例

    constructor() {
        console.log(this, "实例化一次"); // 构造函数只会执行一次
    }

    static getInstance() { // 静态方法，提供全局访问点
        if (!Storage.instance) {
            Storage.instance = new Storage(); // 第一次调用时创建实例
        }
        return Storage.instance; // 后续调用直接返回已有实例
    }

    getItem(key) { // 封装 localStorage.getItem 方法
        return localStorage.getItem(key);
    }

    setItem(key, value) { // 封装 localStorage.setItem 方法
        localStorage.setItem(key, value);
    }
}

// 使用方式
const storage1 = Storage.getInstance();
const storage2 = Storage.getInstance();
console.log(storage1 === storage2); // true，两者指向同一实例

上面这段代码，它定义了一个名为 Storage 的类，用于封装对 localStorage 的操作（getItem 和 setItem）。并且通过单例模式，确保它无论调用多少次 Storage.getInstance()，始终返回同一个实例。

代码分析：

静态属性 static instance：
静态属性属于类本身，而不是类的实例，通过 Storage.instance ，我们可以在不创建实例的情况下访问该属性。
静态方法 static getInstance()：
静态方法可以直接通过类名来调用（如 Storage.getInstance()），而无需实例化。它负责检查 instance 是否已存在，若不存在则创建新实例并保存到 instance 中。
构造函数 constructor()：
构造函数仅在首次调用 getInstance() 时执行一次。后续调用会直接返回已存在的实例，避免重复初始化。

代码效果：
通过封装 localStorage 的操作，来实现单例的存储管理，这里无论调用多少次Storage.getInstance()，始终返回同一个实例。

三、通过闭包实现单例（StorageBase 类）

代码解析

function StorageBase() {} // 基础类，定义公共方法

StorageBase.prototype.getItem = function(key) {
    return localStorage.getItem(key);
};

StorageBase.prototype.setItem = function(key, value) {
    localStorage.setItem(key, value);
};

// 闭包实现单例
const Storage = (function() {
    let instance = null; // 闭包变量，保存唯一实例
    return function() {
        if (!instance) {
            instance = new StorageBase(); // 第一次调用时创建实例
        }
        return instance; // 后续调用直接返回已有实例
    };
})();

// 使用方式
const storage1 = new Storage();
const storage2 = new Storage();
console.log(storage1 === storage2); // true，两者指向同一实例

上面的代码通过闭包，实现了一个单例模式的 Storage 对象，它通过立即执行函数（IIFE）定义一个闭包变量 instance，确保 Storage 类的实例在整个程序运行期间仅创建一次。

代码分析：

闭包变量 instance：
这里通过立即执行函数（IIFE）创建的 instance 变量是一个自由变量，这个变量在外部无法直接访问或修改。
返回的函数：
IIFE 返回的函数是一个工厂函数，在每次调用时，它都会检查 instance 是否存在，若不存在，则创建新实例并赋值给 instance。
原型链继承：
StorageBase 类的 getItem 和 setItem 方法定义在原型链上，使所有的实例共享这些方法。

代码效果： 即使通过 new Storage() 创建实例，会返回同一个对象，闭包隔离了 instance，避免外部直接修改实例。

闭包实现单例 vs ES6 Class 实现单例

	闭包实现（StorageBase）	ES6 Class 实现（Storage）
核心特性	通过闭包变量保存唯一实例，外部无法直接访问，安全性高。	通过类的静态属性保存实例，语法现代化，符合 ES6+ 标准。
使用方法	工厂函数返回实例（如 `new Storage()`），需手动控制闭包作用域。	静态方法 `getInstance()` 显式获取实例，避免直接使用 `new Storage()`。
适用场景	小型项目、工具类封装、对安全性要求高的场景（如敏感数据管理）。	现代项目、团队协作、需要继承和扩展功能的场景（如模块化开发）。

优缺点分析

闭包实现（StorageBase）

优点
- 封装性更强：闭包变量完全私有，外部无法修改或覆盖实例，安全性更高。
- 代码紧凑：通过闭包隔离逻辑，适合快速实现简单单例。
缺点
- 扩展性差：难以直接继承或组合其他类，需手动处理原型链。
- 可读性低：依赖闭包概念，初学者可能较难理解。

ES6 Class 实现（Storage）

优点
- 语法清晰：符合现代 JavaScript 开发习惯，代码结构更易读。
- 支持继承：天然支持 extends，便于功能扩展和模块化设计。
- 维护性高：类方法集中管理，适合长期维护和团队协作。
缺点
- 安全性较低：静态属性可能被外部直接访问或篡改（如 Storage.instance = null）。
- 需额外防护：需通过封装或私有属性（如 private static #instance）避免实例被破坏。

总结建议

闭包实现：适合对安全性要求高、代码量小的场景，例如工具类或敏感配置管理。
ES6 Class 实现：更适合现代项目开发，尤其是需要团队协作、继承扩展或长期维护的场景。

四、总结

单例模式的核心价值

保证唯一性：通过静态属性或闭包变量限制实例数量。
全局访问：提供统一的访问入口，降低代码耦合度。
性能优化：减少重复创建对象的开销，提升系统效率。

注意事项

避免滥用：过度依赖单例可能导致代码难以测试和维护。
线程安全：在多线程环境中需额外处理并发问题（JavaScript 无需考虑）。
替代方案：在某些场景下，模块模式或依赖注入可能更合适。

大厂面试必备知识点 ：单例模式