设计模式 - 单例模式

  1. 相关概念:单例模式也叫单子模式,是软件设计中的一种常见设计模式。要实现单例模式的原则就是必须确保一个类只有一个实例,必须给其他对象提供这一实例。(相当于全局访问)

  2. 主要解决:一个全局使用的类频繁地创建与销毁。

  3. 何时使用:当您想控制实例数目,节省系统资源的时候。

  4. 如何解决:判断系统是否已经有这个单例,如果有则返回,如果没有则创建。

  5. 关键代码:构造函数是私有的。

  6. 应用实例:
    a.一个班级只有一个班主任。(所有进入班级的新同学就要经过班主任的同意)
    b.Windows 是多进程多线程的,在操作一个文件的时候,就不可避免地出现多个进程或线程同时操作一个文件的现象,所以所有文件的处理必须通过唯一的实例来进行。(文件日志记录)
    c.一些设备管理器常常设计为单例模式,比如一个电脑有两台打印机,在输出的时候就要处理不能两台打印机打印同一个文件。

  7. 优点:
    a. 在内存里只有一个实例,减少了内存的开销,尤其是频繁的创建和销毁实例(比如管理学院首页页面缓存)。
    b. 避免对资源的多重占用(比如写文件操作)。

  8. 缺点:
    a. 没有接口,不能继承,与单一职责原则冲突,一个类应该只关心内部逻辑,而不关心外面怎么样来实例化。

  9. 使用场景:
    a、要求生产唯一序列号。
    b、WEB 中的计数器,不用每次刷新都在数据库里加一次,用单例先缓存起来。
    c、创建的一个对象需要消耗的资源过多,比如 I/O 与数据库的连接等。

单例模式还分为多种类型,分为懒汉式,饿汉式,双检锁/双重校验锁,登记式/静态内部类,枚举

懒汉式单例模式:
不支持多线程,在第一次调用才能够初始化,避免内存浪费
但是,它的缺点是只适用于单线程,在多线程运用中,会出现重复创建实例的现象,导致创建的对象已经不是同一个了。

class Single
{
    private $name;

    static private ?Single $instance = null;

    //构造函数私有化,防止外部调用
    private function __construct(){}

    //克隆函数私有化,防止外部克隆对象
    private function __clone(){}

    static public function getInstance(): Single
    {
        if (!self::$instance) {
            self::$instance = new self();
        }
        return self::$instance;
    }
    public function setName($name)
    {
        $this->name = $name;
        return $this;
    }
    public function getName()
    {
        return $this->name;
    }
}
$instance1 = Single::getInstance()->setName(1);
$instance2 = Single::getInstance()->setName(32);
var_dump($instance1->getName());
var_dump($instance2->getName());

输出的内容是:

可以看出来单例模式所获取的值是唯一的。

还有另一种写法:

class Single
{
    static private ?Single $instance = null;
    
    private $name;
    
    //构造函数私有化,防止外部调用
    private function __construct($name){
        $this->name = $name;
    }
    //克隆函数私有化,防止外部克隆对象
    private function __clone(){}

    static public function getInstance($name): Single
    {
        if (!self::$instance) {
            self::$instance = new self($name);
        }
        return self::$instance;
    }
    public function getName(){
        return $this->name;
    }
}
var_dump(Single::getInstance(1)->getName());
var_dump(Single::getInstance(4)->getName());

输出内容为第一次初始化时已保存的对象值:

可以看出在第二次再次实例化的时候,不会变更

饿汉式单例模式,在PHP中貌似没法实现,基本上都是基于懒汉式的单例,PHP的语法不能对静态变量做new实例化对象,无法做到饿汉式,饿汉式是不会出现多线程的问题,因为它已经初始化帮你实例了对象。PHP只能实现懒汉式单例,我技术还不够,百度上也查不到什么

转载链接:https://www.runoob.com/design-pattern/singleton-pattern.html ,更多设计模式都在这里

posted @ 2021-09-24 17:52  CloudDre  阅读(63)  评论(0编辑  收藏  举报