88. Singleton (Одиночка)

Singleton — паттерн проектирования, гарантирующий что класс имеет только один экземпляр и предоставляющий глобальную точку доступа к нему. В JavaScript реализуется несколькими способами — от простого объекта до классов с приватным конструктором.

Простейший Singleton — объект

Если объект создаётся один раз — он уже Singleton:

// Простейший синглтон — объект-литерал
const config = {
  host: 'localhost',
  port: 3000,
  debug: false,

  get(key) { return this[key] },
  set(key, value) { this[key] = value },
}

config.set('debug', true)
console.log(config.get('debug')) // true

// Это один и тот же объект везде в коде
import { config } from './config.js'

Singleton через Class

class Database {
  static #instance = null // приватное статическое поле
  #connection = null

  constructor(connectionString) {
    if (Database.#instance) {
      return Database.#instance // возвращаем существующий экземпляр
    }

    // Первый вызов — инициализируем
    this.#connection = { url: connectionString, connected: false }
    Database.#instance = this
  }

  connect() {
    this.#connection.connected = true
    console.log(`Подключено к ${this.#connection.url}`)
    return this
  }

  query(sql) {
    if (!this.#connection.connected) throw new Error('Нет соединения')
    console.log(`Запрос: ${sql}`)
    return []
  }

  static getInstance() {
    if (!Database.#instance) {
      new Database('postgresql://localhost/mydb')
    }
    return Database.#instance
  }
}

const db1 = new Database('postgresql://host1/db')
const db2 = new Database('postgresql://host2/db') // возвращает тот же экземпляр!

console.log(db1 === db2) // true

// Рекомендуется через getInstance
const db = Database.getInstance()
db.connect().query('SELECT * FROM users')

Singleton через IIFE и замыкание

const AppState = (function() {
  let instance

  function createInstance() {
    const state = {
      user: null,
      theme: 'dark',
      language: 'ru',
      notifications: [],
    }

    return {
      get(key) { return state[key] },
      set(key, value) { state[key] = value; return this },
      addNotification(msg) {
        state.notifications.push({ msg, time: Date.now() })
        return this
      },
      getNotifications() { return [...state.notifications] },
    }
  }

  return {
    getInstance() {
      if (!instance) instance = createInstance()
      return instance
    }
  }
})()

const state1 = AppState.getInstance()
const state2 = AppState.getInstance()

state1.set('user', { name: 'Алексей' }).addNotification('Добро пожаловать!')
console.log(state2.get('user').name) // 'Алексей' — тот же объект!
console.log(state1 === state2) // true

Lazy Singleton

Создаётся только при первом обращении:

class ServiceLocator {
  static #services = new Map()

  static register(name, factory) {
    this.#services.set(name, { factory, instance: null })
  }

  static get(name) {
    const service = this.#services.get(name)
    if (!service) throw new Error(`Сервис "${name}" не зарегистрирован`)

    // Lazy: создаём экземпляр только при первом запросе
    if (!service.instance) {
      service.instance = service.factory()
    }
    return service.instance
  }
}

// Регистрируем сервисы
ServiceLocator.register('logger', () => ({
  log: (msg) => console.log(`[LOG] ${msg}`)
}))

ServiceLocator.register('cache', () => {
  const store = new Map()
  return {
    set: (k, v) => store.set(k, v),
    get: (k) => store.get(k),
  }
})

// Используем
const logger = ServiceLocator.get('logger')
logger.log('Привет!')

const cache1 = ServiceLocator.get('cache')
const cache2 = ServiceLocator.get('cache')
cache1.set('key', 'value')
console.log(cache2.get('key')) // 'value' — тот же экземпляр
console.log(cache1 === cache2) // true

Module Singleton (ES Modules)

В ES Modules каждый файл — уже Singleton по умолчанию:

// store.js — выполняется только один раз при первом импорте
let _state = {
  count: 0,
  user: null,
}

export function getState() { return { ..._state } }
export function setState(updates) { Object.assign(_state, updates) }
export function increment() { _state.count++ }

// Любой файл, который импортирует store.js, получает тот же экземпляр
// import { getState, setState } from './store.js'

Когда использовать Singleton

✅ Подходит:

• Конфигурация приложения
• Пул соединений с БД
• Logger/система логирования
• Кэш
• EventBus / глобальный шина событий

❌ Избегать:

• Если состояние должно быть независимым (тесты!)
• Как замена правильной архитектуре
• Когда создаёт скрытые зависимости

Тестирование: Синглтоны усложняют тестирование. Используйте Dependency Injection или позвольте сбрасывать экземпляр между тестами.

Интерактивный пример