最近开始系统学习设计模式,先从单例模式开始。
定义:单例模式是一种常用的软件设计模式。确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
单例模式应用场景:
(1)资源共享的情况下,避免由于资源同时操作导致的程序异常,比如打印池、日志系统。
(2)较少资源的消耗,比如数据库连接池。
工作中常用的场景举例:
1. 网站的计数器,一般采用单例模式实现,否则难以同步。网站计数器在单线程下没有问题,在多线程下,易出现不同步的问题。
单线程下,cat日志记录要使用单例模式,因为cat会生成messageId,如果不是单例,容易串id。
2. 应用程序的日志应用,一般都利用单例模式实现,这一般是由于共享的日志文件一直处于打开状态,因为只能有一个实例去操作,否则内容不好追加。
3. Web应用的配置对象的读取,一般也应用单例模式,这个是由于配置文件是共享的资源。
4.数据库连接池的设计一般也是采用单例模式,因为数据库连接是一种数据库资源。数据库软件系统中使用数据库连接池,主要是节省打开或者关闭数据库连接所引起的效率损耗,这种效率上的损耗还是非常昂贵的,利用单例模式来维护,就可以大大降低这种损耗。
单例模式的要点有三个:一是某个类只能有一个实例;二是它必须自行创建这个实例;三是它必须自行向整个系统提供这个实例。
单例模式写法:
php的:
<?php
//php下的单例模式
class Single
{
private static $instance;
//防止在外部进行 实例化 new Single
private function __construct(){
}public static function getInstance(){
if(self::$instance instanceof self){
return self::$instance;
}
self::$instance =new self();
return self::$instance;
}
//防止被克隆 $b=clone $a
private function __clone(){
}
}
三私一公二静态
1、私有的构造方法:防止类外被实例化,从而失去单例的意义。
2、私有克隆方法:防止传到类外的对象被克隆,从而无法保证对象的唯一。
3、私有静态的属性:私有的目的是防止这个属性在类外被修改。用来保存在本类中生成的唯一一个实例。 静态的目的是什么呢?之所以静态,是因为该属性要被在静态方法中调用。
4、公有的静态方法:这个方法是唯一将实例传输到类外使用的途径。之所以是公有的,是因为要被在类外调用。之所以静态,是因为单例类中的构造方法是私有的,没办法用对象调用该方法,而只有静态方法才不需要对象调用。
对于多线程,使用单利模式就需要考虑两个线程同时调用单例类生成单例对象,解决此问题,可以了解下单例的几种写法,包括饿汉式和懒汉式等,双重检查加锁的写法可以有效解决多线程的问题,如有需要,可查阅网上很多资料。
单例模式的缺点:
1、滥用单例将带来一些负面问题,如为了节省资源将数据库连接池对象设计为的单例类,可能会导致共享连接池对象的程序过多而出现连接池溢出;如果实例化的对象长时间不被利用,系统会认为是垃圾而被回收,这将导致对象状态的丢失。
2、不适用于变化的对象,如果同一类型的对象总是要在不同的用例场景发生变化,单例就会引起数据的错误,不能保存彼此的状态。也不容易分辨用单例时对象的属性等数据。
3.由于单利模式中没有抽象层,因此单例类的扩展有很大的困难。
4.单例类的职责过重,不仅负责管理自己的实例,还在应用程序中担当角色,在一定程度上违背了“单一职责原则”。