前端面试常见设计模式:工厂模式&单例模式

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2023年03月09日 20:25 · 阅读数 11

前言

工厂模式和单例模式是两种常用的设计模式，它们都有着自己的特点和应用场景。在本文中，我将会详细地介绍这两种模式及其应用场景。

在此之前我们先来了解一下创建型模式。创建型模式是指一组用于对象创建的设计模式，这些模式旨在提高对象的创建、组合和表示的灵活性和可扩展性。创建型模式通过使用不同的方法来实例化对象，从而解耦了对象的创建过程和使用过程。这使得系统更加灵活，容易维护和扩展。

创建型模式包括：单例模式、工厂模式、抽象工厂模式、建造者模式和原型模式。每个模式都有不同的应用场景和优缺点，可以根据具体需求选择使用。

一、工厂模式

工厂模式是一种创建型模式，它的目的是为了解决对象的创建问题。在实际开发中，我们经常需要创建多个相似的对象，这时候我们可以使用工厂模式来封装对象的创建过程。

应用场景

创建复杂对象：如果需要创建的对象比较复杂，包含了很多的属性和方法，那么使用工厂模式可以封装对象的创建过程，让代码更加清晰易懂。
创建多个相似对象：如果需要创建多个相似的对象，那么使用工厂模式可以减少重复代码，提高代码的可复用性。

代码实现

在 JavaScript 中，我们可以通过构造函数来创建对象，然后使用工厂模式来封装创建对象的过程。下面是一个简单的例子：

// 定义一个构造函数
function Animal(name) {
  this.name = name;
  this.sayName = function() {
    console.log(this.name);
  }
}

// 定义一个动物工厂
function AnimalFactory() {
  this.createAnimal = function(name) {
    return new Animal(name);
  }
}

// 创建动物工厂
var animalFactory = new AnimalFactory();

// 创建两个动物对象
var cat = animalFactory.createAnimal('cat');
var dog = animalFactory.createAnimal('dog');

// 输出动物的名称
cat.sayName(); // cat
dog.sayName(); // dog

二、单例模式

单例模式是一种创建型模式，它的目的是为了保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问该实例的全局访问点。在实际开发中，我们有时候需要确保一个类仅有一个实例，这时候我们可以使用单例模式来实现。

应用场景：

配置文件类：在一个系统中，配置文件往往只需要被读取一次，如果每次都创建新的实例，会浪费大量的资源。这时候我们可以使用单例模式来保证配置文件类仅有一个实例。
线程池：在一个系统中，线程池也是一种常见的单例模式。如果每次都创建新的线程池，会浪费大量的资源，降低系统的性能。这时候我们可以使用单例模式来保证线程池仅有一个实例。

代码实现：

在 JavaScript 中，实现单例模式比较简单，我们可以使用一个变量来保存实例，然后使用闭包来封装实例，确保实例仅被创建一次。下面是一个简单的例子：

// 定义一个单例类
var Singleton = (function() {
  // 保存实例
  var instance;

  // 定义一个构造函数
  function SingletonClass() {
    // 初始化操作
    // ...
  }

  // 提供一个访问实例的方法
  function getInstance() {
    if (!instance) {
      instance = new SingletonClass();
    }
    return instance;
  }

  // 返回一个对象，包含访问实例的方法
  return {
    getInstance: getInstance
  };
})();

// 创建单例对象
var singleton1 = Singleton.getInstance();
var singleton2 = Singleton.getInstance();

// 判断两个对象是否相等
console.log(singleton1 === singleton2); // true

总结

工厂模式和单例模式都是常用的设计模式，它们都有着自己的特点和应用场景。在实际开发中，我们可以根据需求来选择使用适合的模式，从而提高代码的可维护性和可复用性。同时，在使用模式的过程中，也需要注意模式的适用范围和实现细节，以避免出现不必要的问题。