单例:应该如何使用它

编辑: 从另一个问题，我提供了一个答案，有很多关于单例的问题/答案的链接:

所以我读了单身人士的帖子:好的设计还是拐杖? 争论仍在激烈进行。

我认为单例是一种设计模式(有好有坏)。单例的问题不在于模式，而在于用户(对不起大家)。每个人和他们的父亲都认为他们可以正确地实施一个(从我所做的许多采访来看，大多数人都不能)。另外，因为每个人都认为他们可以实现正确的单例，所以他们滥用模式并在不合适的情况下使用它(用单例替换全局变量!)

所以需要回答的主要问题是:

什么时候应该使用单例如何正确地实现单例

我对本文的希望是，我们可以在一个地方(而不是谷歌和搜索多个站点)收集何时(以及如何)正确使用Singleton的权威来源。同样合适的是列出反用法和常见的坏实现，解释为什么它们不能工作，以及对于好的实现来说它们的缺点。

所以开始行动吧: 我会举起我的手，说这是我用的，但可能有问题。我喜欢“Scott Myers”在他的书《Effective c++》中对这个主题的处理。

使用单例的好情况(不多): 日志框架线程回收池

/*
 * C++ Singleton
 * Limitation: Single Threaded Design
 * See: http://www.aristeia.com/Papers/DDJ_Jul_Aug_2004_revised.pdf
 *      For problems associated with locking in multi threaded applications
 *
 * Limitation:
 * If you use this Singleton (A) within a destructor of another Singleton (B)
 * This Singleton (A) must be fully constructed before the constructor of (B)
 * is called.
 */
class MySingleton
{
    private:
        // Private Constructor
        MySingleton();
        // Stop the compiler generating methods of copy the object
        MySingleton(MySingleton const& copy);            // Not Implemented
        MySingleton& operator=(MySingleton const& copy); // Not Implemented

    public:
        static MySingleton& getInstance()
        {
            // The only instance
            // Guaranteed to be lazy initialized
            // Guaranteed that it will be destroyed correctly
            static MySingleton instance;
            return instance;
        }
};

好的。让我们把一些批评和其他实现放在一起。 : -)

当前回答

正如其他人所注意到的，单例的主要缺点包括无法扩展它们，以及失去实例化多个实例的能力，例如用于测试目的。

单例对象的一些有用的方面:

延迟或预先实例化适用于需要设置和/或状态的对象

但是，您不必使用单例来获得这些好处。您可以编写一个普通的对象来完成这项工作，然后让人们通过工厂(一个单独的对象)访问它。如果需要，工厂可以只考虑实例化一个，并重用它等等。同样，如果你对一个接口而不是一个具体的类编程，工厂可以使用策略，也就是说，你可以切换到和退出接口的各种实现。

最后，工厂可以使用依赖注入技术，如Spring等。

2009-09-25 16:30:14

其他回答

答:

在以下情况下使用单例:

您需要在系统中有且只有一个类型的对象

在以下情况下不要使用单例:

你想要节省内存你想尝试一些新的东西你想炫耀你知道多少因为其他人都在这么做(见wikipedia中的cargo cult程序员) 在用户界面小部件中它应该是一个缓存在字符串在会话我可以玩一整天

如何创建最佳单例:

越小越好。我是一个极简主义者确保它是线程安全的确保它永远不为空确保只创建一次懒惰还是系统初始化?符合您的要求有时操作系统或JVM为你创建单例(例如，在Java中每个类定义都是单例) 提供析构函数或以某种方式计算出如何处理资源使用较少的内存

2008-09-18 12:43:04

第一个例子不是线程安全的——如果两个线程同时调用getInstance，这个静态将是一个PITA。某种形式的互斥会有所帮助。

2008-09-17 19:20:13

单例基本上让你在语言中拥有复杂的全局状态，否则就很难或不可能拥有复杂的全局变量。

Java特别使用单例变量作为全局变量的替代品，因为所有内容都必须包含在类中。最接近全局变量的是公共静态变量，它们可以像导入静态的全局变量一样使用

c++确实有全局变量，但是调用全局类变量的构造函数的顺序未定义。因此，单例可以让您推迟全局变量的创建，直到第一次需要该变量。

Python和Ruby等语言很少使用单例，因为您可以在模块中使用全局变量。

那么什么时候使用单例对象是好的/坏的呢?差不多就是什么时候使用全局变量是好是坏。

2008-09-17 19:24:58

另一个实现

class Singleton
{
public:
    static Singleton& Instance()
    {
        // lazy initialize
        if (instance_ == NULL) instance_ = new Singleton();

        return *instance_;
    }

private:
    Singleton() {};

    static Singleton *instance_;
};

2012-01-07 17:10:33

如果你是创建单例对象并使用它的人，不要将它设置为单例对象(这没有意义，因为你可以控制对象的奇点而不将其设置为单例对象)，但如果你是一个库的开发人员，并且你只想向你的用户提供一个对象，这是有意义的(在这种情况下，你是创建单例对象的人，但你不是用户)。

单例对象所以使用它们作为对象,很多人访问单例直接通过调用方法返回它,但这是有害的因为你使你的代码知道对象是单身,我喜欢用单例对象,我通过构造函数传递它们,使用它们作为普通对象,通过这种方式,你的代码不知道是否这些对象是单例对象,这让依赖关系更加明确,它有助于重构……

2018-07-28 17:14:28

单例:应该如何使用它

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