JavaScript 프로그래밍을 위한 싱글톤 설계 모델 설명_기본 지식

Javascript에서 싱글턴 패턴은 가장 기본적이고 자주 사용되는 디자인 패턴 중 하나입니다.
이 글에서는 가장 기본적인 이론부터 시작하여 싱글턴 패턴의 기본 개념과 구현을 설명하고, 마지막으로 예제를 사용하여 싱글턴 패턴의 적용을 설명합니다.

이론적 근거

콘셉트

싱글턴 모드는 이름에서 알 수 있듯이 인스턴스가 하나만 존재한다는 의미입니다. 싱글톤 모드는 시스템에 클래스의 인스턴스가 하나만 있고 해당 인스턴스에 외부 세계에서 쉽게 액세스할 수 있도록 보장하여 인스턴스 수를 쉽게 제어하고 시스템 리소스를 절약할 수 있습니다. 특정 클래스의 객체 하나만 시스템에 존재하도록 하려면 싱글톤 패턴이 가장 좋은 솔루션입니다.

기본구조

가장 간단한 싱글톤 패턴은 관련 속성과 메서드를 함께 구성하는 객체 리터럴로 시작합니다.

var singleton = {
  prop:"value",
  method:function(){
  }
}

이러한 형태의 싱글턴 모드에서는 모든 멤버가 공개되며 싱글턴을 통해 액세스할 수 있습니다. 이 방법의 단점은 싱글톤에 사용자에게 노출될 것으로 예상되지 않는 일부 보조 메서드가 있다는 점입니다. 사용자가 이러한 메서드를 사용한 후 후속 유지 관리 중에 일부 보조 메서드가 삭제되면 프로그램 오류가 발생합니다.
그러한 실수를 피하는 방법은 무엇입니까?

비공개 멤버를 사용한 싱글톤 패턴

클래스에서 비공개 멤버를 만드는 방법은 클로저를 요구하여 달성됩니다. 클로저에 대한 자세한 내용은 Google에서 직접 확인할 수 없습니다.
기본 형태는 다음과 같습니다.

var singleton = (function () {
      var privateVar = "private";
      return {
        prop: "value",
        method: function () {
          console.log(privateVar);
        }
      }
    })();

첫 번째는 자체 실행되는 익명 함수입니다. 익명 함수에서는 privateVar 변수를 선언하고 개체를 반환하여 싱글톤 개체에 할당합니다. privateVar 변수는 익명 함수 외부에서 액세스할 수 없습니다. 이는 싱글톤 개체의 전용 변수입니다. 이 전용 변수는 함수 내부 또는 노출된 메서드를 통해서만 액세스할 수 있습니다. 이 형태를 모듈 패턴이라고도 합니다.

지연 인스턴스화

직접 리터럴 모드이든 비공개 멤버 싱글톤 모드이든 둘 다 스크립트가 로드될 때 생성되는 싱글톤입니다. 그러나 때로는 페이지에서 이 싱글톤 개체를 전혀 사용하지 않을 수 있으며 이로 인해 리소스가 낭비됩니다. 이 상황을 처리하는 가장 좋은 방법은 지연 로딩입니다. 즉, 필요할 때까지 싱글톤 개체가 실제로 인스턴스화되지 않습니다. 이를 달성하는 방법은 무엇입니까?

var singleton = (function () {
      function init() {
        var privateVar = "private";
        return {
          prop: "value",
          method: function () {
            console.log(privateVar);
          }
        }
      }
      var instance = null;
      return {
        getInstance: function () {
          if (!instance) {
            instance = init();
          }
          return instance;
        }
      }
    })();

먼저 싱글톤 객체를 생성하기 위한 코드를 init 함수로 캡슐화한 다음, 싱글톤 객체의 인스턴스를 나타내는 전용 변수 인스턴스를 선언하고, 싱글톤 객체를 얻기 위해 getInstance 메소드를 노출합니다.
호출 시에는 Singleton.getInstance()를 통해 호출되는데, 실제로는 getInstance 호출 시 싱글톤 객체가 생성됩니다.

적용되는 경우

싱글턴 패턴은 JS에서 가장 많이 사용되는 디자인 패턴입니다. 모듈성 강화와 코드 구성 측면에서 싱글턴 패턴을 최대한 활용하는 것이 좋습니다. 대규모 프로젝트의 경우 각 모듈의 지연 로딩을 통해 성능을 향상하고 구현 세부 정보를 숨기고 일반적으로 사용되는 API를 노출할 수 있습니다. 밑줄 및 jQuery와 같은 공통 클래스 라이브러리는 싱글톤 모드 애플리케이션으로 이해될 수 있습니다.

실전 전투와 결합

앞서 언급했듯이 싱글턴 패턴은 가장 일반적으로 사용되는 디자인 패턴 중 하나입니다.
다음 코드는 주로 싱글톤 모드를 통해 구현되는 간단한 날짜 도우미 클래스를 구현합니다.

기본 싱글톤 패턴 구조

var dateTimeHelper = {
      now: function () {
        return new Date();
      },
      format: function (date) {
        return date.getFullYear() + "-" + (date.getMonth() + 1) + "-" + date.getDate();
      }
    }; 
console.log(dateTimeHelper.now());<br />

이 코드는 객체 리터럴을 통해 싱글톤 모드를 구현한 것으로, 사용 시 메소드를 직접 호출할 수 있습니다.

지연 로딩으로 싱글턴 패턴 구현

 var dateTimeHelper = (function () {
      function init() {
        return {
          now: function () {
            return new Date();
          },
          format: function (date) {
            return date.getFullYear() + "-" + (date.getMonth() + 1) + "-" + date.getDate();
          }
        }
      }
      var instance = null;
      return {
        getInstance: function () {
          if (!instance) {
            instance = init();
          }
          return instance;
        }
      }
    })(); 
console.log(dateTimeHelper.getInstance().now())

이것은 지연 로딩 싱글턴 패턴입니다.

몇 가지 예를 더 살펴보겠습니다.
구현 1: 가장 간단한 객체 리터럴

var singleton = {

    attr : 1,

    method : function(){ return this.attr; }

  }



var t1 = singleton ;

var t2 = singleton ;

그러니 당연하게도 t1 === t2입니다.

매우 간단하고 사용하기 매우 쉽습니다. 단점은 캡슐화가 없고 모든 속성 메서드가 노출된다는 것입니다. Private 변수를 사용해야 하는 일부 상황에서는 부족한 것 같습니다. 물론 이와 관련하여 특정 단점도 있습니다.

구현 2: 생성자 내부 판단

실제로 클래스의 인스턴스가 이미 존재하는지 여부에 대한 판단이 생성자 내부에 배치된다는 점을 제외하면 원래 JS 구현과 다소 유사합니다.

function Construct(){

  // 确保只有单例

  if( Construct.unique !== undefined ){

    return Construct.unique; 

  }

  // 其他代码

  this.name = "NYF";

  this.age="24";

  Construct.unique = this;

}



var t1 = new Construct() ;

var t2 = new Construct() ;

    那么也有的， t1 === t2 。

    也是非常简单，无非就是提出一个属性来做判断，但是该方式也没有安全性，一旦我在外部修改了Construct的unique属性，那么单例模式也就被破坏了。 

    实现3 : 闭包方式   

    对于大着 灵活 牌子的JS来说，任何问题都能找到 n 种答案，只不过让我自己去掂量孰优孰劣而已，下面就简单的举几个使用闭包实现单例模式的方法，无非也就是将创建了的单例缓存而已。

var single = (function(){

  var unique;

  function Construct(){

    // ... 生成单例的构造函数的代码

  }



  unique = new Constuct();



  return unique;

})();

    只要 每次讲 var t1 = single; var t2 = single;即可。 与对象字面量方式类似。不过相对而言更安全一点，当然也不是绝对安全。

    如果希望会用调用 single() 方式来使用，那么也只需要将内部的 return 改为

  return function(){

    return unique;

  } 

    以上方式也可以使用 new 的方式来进行（形式主义的赶脚）。当然这边只是给了闭包的一种例子而已，也可以在 Construct 中判断单例是否存在 等等。 各种方式在各个不同情况做好选着即可。

总结

单例模式的好处在于对代码的组织作用，将相关的属性和方法封装在一个不会被多次实例化的对象中，让代码的维护和调试更加轻松。隐藏了实现细节，可以防止被错误修改，还防止了全局命名空间的污染。另外可以通过惰性加载提高性能，减少不必要的内存消耗。