Шаблон Singleton в TypeScript

Что это такое

Паттерн Singleton гарантирует, что у класса есть ровно один экземпляр во всей программе, и даёт всем одну и ту же точку доступа к нему. Типичные синглтоны: конфигурация, пул соединений, логгер.

В TypeScript это получается почти бесплатно. Модуль загружается и выполняется один раз, и всё, что он создаёт, кэшируется и используется всеми последующими импортами. Поэтому значение, сохранённое на уровне модуля — включая static-поле класса — уже существует ровно один раз. Паттерн добавляет только две вещи: private constructor, чтобы никто не мог создать второй экземпляр, и статический метод доступа, который создаёт значение при первом использовании.

Пример: одна конфигурация для всех

Конфигурация загружается при первом вызове Config.getInstance() и больше никогда. Каждый вызывающий получает один и тот же объект.

Загрузить один раз и хранить в статическом поле

Строка «загрузка конфигурации» печатается только один раз, хотя Config.getInstance() вызывается дважды, а a === b доказывает, что оба вызывающих держат один и тот же объект. Оператор ??= присваивает значение, только если поле всё ещё равно undefined, а это и есть «создать при первом обращении».

Напишите программу на TypeScript с синглтоном Config: класс с приватным конструктором, который печатает строку во время загрузки, и статическим методом getInstance, который создаёт экземпляр при первом вызове и затем возвращает сохранённый. Вызовите getInstance дважды, напечатайте имя приложения и сравните два результата с помощью ===, чтобы доказать, что это один и тот же объект.

> Вывод: программа на TypeScript и захваченный вывод

Prompt

Напишите программу на TypeScript с синглтоном Config: класс с приватным конструктором, который печатает строку во время загрузки, и статическим методом getInstance, который создаёт экземпляр при первом вызове и затем возвращает сохранённый. Вызовите getInstance дважды, напечатайте имя приложения и сравните два результата с помощью ===, чтобы доказать, что это один и тот же объект.

Вывод: программа на TypeScript и захваченный вывод

class Config {
  readonly appName: string

  // Приватный: никакой код за пределами этого класса не может создать второй Config.
  private constructor() {
    console.log("загрузка конфигурации (происходит один раз)")
    this.appName = "PromptCookbook"
  }

  // Единственный экземпляр хранится здесь: создаётся при первом использовании и сохраняется навсегда.
  private static instance: Config | undefined

  static getInstance(): Config {
    Config.instance ??= new Config()
    return Config.instance
  }
}

const a = Config.getInstance()
const b = Config.getInstance()

console.log("приложение:", a.appName)
console.log("тот же экземпляр:", a === b)

Когда его использовать

Используйте его, когда чего-то действительно должно быть ровно одно: одна загруженная конфигурация, один пул соединений, один кэш — и создание обходится дорого или дубликаты будут конфликтовать.

Откажитесь от него, когда можно просто создать значение один раз в начале программы и передать его тем, кому оно нужно. Открытая передача зависимостей понятнее, чем глобальный доступ: синглтон — это крайнее средство, а не первое.

Плюсы и минусы

Плюсы: гарантированно единственный экземпляр; приватный конструктор делает второй невозможным; создание ленивое, поэтому ничего не строится, пока никто не попросит.

Минусы: это замаскированная глобальная переменная — скрытые зависимости усложняют чтение кода; в тестах его нелегко заменить подделкой, и один тест может оставить состояние для следующего; злоупотребление приводит к запутанным программам.