设计模式之单例模式

1. 定义

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

2. 口语化举例

单例模式是很常见的设计模式，以至于人们会将全局只有一个且通常只负责一件事的东西叫做单例

比如，一个班级，学生有多个，但是班主任只有一个，这个班级的班主任假设由你来担任，那么，无论何时需要这个班的班主任处理事务，其实都是在找你，这就是只有一个实例

对于班级管理事物，校长不会直接找这个班级，而是找这个班的班主任，而这个班的班主任就是你，所以就找到了你，这就是提供全局访问点

综上，对于一个班级而言，班主任就是一个单例

那，为什么需要单例模式呢？主要原因之一是节省资源，原因之二是全局唯一很多事情更好处理

可以这样理解：一个班假如有多个班主任，会需要更多的教师资源，并且，不同班主任之间处理事情不一样会导致分歧，管理困难

（下面的描述会沿用这个上述这个场景）

3. 源码示例

单例模式在前端很常见，前端工程中很多代码对象都需要使用单例，比如工具类、网络请求类等

这些代码对象在多处都会使用到，且功能都很通用，所以没必要多次创建、销毁，只需要全局创建一个对象即可

严格意义上来讲，单例模式需要满足构造函数私有化，外部只能通过静态函数获取实例

但是前端广泛使用的单例模式通常是广义上的，类似于全局变量形式的单例模式，比如Vuex

Vuex 是 Vue.js 的官方状态管理库，它使用单例模式来管理应用的全局状态。Vuex 的 store 对象是一个单例，它保存了应用的状态，并提供了一些方法来更新和获取状态，所以你可以在Vue项目中随时调用Vuex 的 store 对象

在项目初始时，创建Store，通常带有唯一标识的Key：

function createStore (options) {
  return new Store(options)
}
 
function install (app, injectKey) {
    // 借助Vue来实现全局注入
    app.provide(injectKey || storeKey, this)
    app.config.globalProperties.$store = this
    // ...
}

在使用时，通常只需要useStore即可：

function useStore (key = null) {
  // 借助Vue来实现全局获取
  return inject(key !== null ? key : storeKey)
}

4. 总结

4.1 设计原则

• 保证一个类只有一个实例

  一个班级只有一个班主任

• 仅在首次请求单例对象时对其进行初始化

  一个班级建立之初设置好班主任，之后这个班级的班主任通常不再改变

• 获得了一个指向该实例的全局访问节点

  这个班级的事找当班主任的这个人

• 在多线程环境下需要进行特殊处理

  班级事情多且同时发生时，班主任一个人必须要处理

4.2 适用场景

• 某个类对于所有客户端只有一个可用的实例
• 更加严格地控制全局变量，可以使用单例模式

5. 参考资料

[1] 单例设计模式 (refactoringguru.cn)

[2] vuejs/vuex: 🗃️ Centralized State Management for Vue.js. (github.com)