简介
单例模式（Singleton Pattern）是一种设计模式，其目的是确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点来访问该实例。这在某些情况下非常有用，比如需要一个唯一的配置管理器、日志记录器、或资源管理器。
单例模式的特点
- 唯一实例：类内部维护一个唯一实例，确保类的实例只有一个。
- 全局访问点：提供一个全局访问点，以便其他类可以通过这个访问点获取该实例。
- 延迟实例化：可以延迟创建实例，直到第一次使用时才进行实例化（懒汉模式）。
实现单例模式
饿汉模式
这种方法在类加载时就创建实例，比较简单，但如果实例占用资源较大而且在实际运行中未使用，会造成资源浪费。
class Singleton {
private static instance: Singleton = new Singleton();
private constructor() { }
public static getInstance(): Singleton {
return Singleton.instance;
}
public someMethod() {
console.log('Singleton method called.');
}
}
// 使用
const singleton = Singleton.getInstance();
singleton.someMethod();
懒汉模式
这种方法在第一次调用 getInstance 方法时才创建实例，适合需要延迟加载的情况。
class Singleton {
private static instance: Singleton;
private constructor() { }
public static getInstance(): Singleton {
if (!Singleton.instance) {
Singleton.instance = new Singleton();
}
return Singleton.instance;
}
public someMethod() {
console.log('Singleton method called.');
}
}
// 使用
const singleton = Singleton.getInstance();
singleton.someMethod();
线程安全的懒汉模式
在多线程环境中，需要确保实例创建的线程安全性。
class Singleton {
private static instance: Singleton;
private static lock = new Object();
private constructor() { }
public static getInstance(): Singleton {
if (!Singleton.instance) {
synchronized (Singleton.lock) {
if (!Singleton.instance) {
Singleton.instance = new Singleton();
}
}
}
return Singleton.instance;
}
public someMethod() {
console.log('Singleton method called.');
}
}
// 使用
const singleton = Singleton.getInstance();
singleton.someMethod();
单例模式的优缺点
优点：
- 控制实例数量：确保类只有一个实例，节省资源。
- 全局访问：提供全局访问点，方便访问实例。
- 延迟加载：可以实现延迟加载，减少不必要的资源消耗。
缺点：
- 扩展性差：单例类难以扩展，尤其是在需要子类化的情况下。
- 多线程问题：在多线程环境下，需要小心处理实例创建的线程安全问题。
- 隐藏依赖：使用单例模式可能会隐藏类之间的依赖关系，使代码难以测试和维护。