单例模式是GoF模式书中一个完全付费的成员,但最近它似乎被开发人员世界孤立了。我仍然使用了相当多的单线程,特别是对于工厂类,虽然你必须对多线程问题(像任何类一样)小心一点,但我不明白为什么它们如此糟糕。

Stack Overflow似乎特别假设每个人都认为Singleton是邪恶的。为什么?

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当前回答

摘自Brian Button:

它们通常被用作全局实例,为什么如此糟糕?因为您将应用程序的依赖项隐藏在代码中,而不是通过接口公开它们。让一些东西全球化以避免传播是一种代码气味。他们违反了单一责任原则:因为他们控制自己的创作和生命周期。它们固有地导致代码紧密耦合。这使得在许多情况下,在测试中伪造它们相当困难。它们在应用程序的整个生命周期中携带状态。另一个对测试的打击,因为您可能会遇到一种需要订购测试的情况,这对于单元测试来说是一个很大的禁忌。为什么?因为每个单元测试都应该彼此独立。

其他回答

作者的一些对位词:

如果你将来需要让班级不再单身,你就会陷入困境一点也不——我当时使用的是一个数据库连接单例,我想将其转换为一个连接池。请记住,每个单例都是通过标准方法访问的:

我的类别实例

这类似于工厂方法的签名。我所做的只是更新实例方法以返回池中的下一个连接,无需进行其他更改。如果我们没有使用单例的话,那就更难了。

单身汉只是花式的全球明星这一点无可厚非,但所有静态字段和方法也是如此——从类而不是实例访问的任何东西本质上都是全局的,我看不出静态字段的使用有多大阻碍?

并不是说单身汉很好,只是反驳了这里的一些“传统智慧”。

摘自Brian Button:

它们通常被用作全局实例,为什么如此糟糕?因为您将应用程序的依赖项隐藏在代码中,而不是通过接口公开它们。让一些东西全球化以避免传播是一种代码气味。他们违反了单一责任原则:因为他们控制自己的创作和生命周期。它们固有地导致代码紧密耦合。这使得在许多情况下,在测试中伪造它们相当困难。它们在应用程序的整个生命周期中携带状态。另一个对测试的打击,因为您可能会遇到一种需要订购测试的情况,这对于单元测试来说是一个很大的禁忌。为什么?因为每个单元测试都应该彼此独立。

我对单身汉如何糟糕的回答总是,“他们很难做对”。语言的许多基本组件都是单体(类、函数、名称空间甚至运算符),计算的其他方面(本地主机、默认路由、虚拟文件系统等)也是如此,这并非偶然。虽然它们会时不时地带来麻烦和挫折,但也能让很多事情变得更好。

我看到的两个最大的错误是:将其视为一个全球性的问题&未能定义Singleton闭包。

每个人都把辛格尔顿说成是全球性的,因为他们基本上是全球性的。然而,在一个全球性的世界中,很多(不幸的是,并非所有)糟糕的地方并不是来自于全球化,而是来自于你如何使用它。辛格尔顿也是如此。事实上,“单个实例”并不意味着“全局可访问”。它更多的是一种自然的副产品,而且考虑到我们所知道的所有负面影响,我们不应该急于利用全球可访问性。一旦程序员看到Singleton,他们似乎总是通过它的实例方法直接访问它。相反,您应该像导航任何其他对象一样导航到它。大多数代码甚至不应该意识到它正在处理Singleton(松耦合,对吗?)。如果只有一小部分代码像访问全局对象一样访问该对象,那么很多危害都会消除。我建议通过限制对实例函数的访问来实施它。

辛格尔顿的背景也非常重要。Singleton的定义特征是“只有一个”,但事实是它在某种上下文/名称空间中是“唯一的”。它们通常是以下之一:每个线程、进程、IP地址或集群一个,但也可以是每个处理器、机器、语言名称空间/类加载器/任何东西、子网、Internet等。

另一个不太常见的错误是忽视单身汉的生活方式。仅仅因为只有一个,并不意味着Singleton是某种无所不能的“一直都是,永远都会是”,也不是普遍可取的(没有开始和结束的对象违反了代码中所有有用的假设,只应在最绝望的情况下使用。

如果你避免了这些错误,辛格尔顿仍然可以成为一名医院,但它已经做好了准备,可以看到许多最严重的问题得到了显著的缓解。想象一个Java Singleton,它被明确定义为每个类加载器一次(这意味着它需要线程安全策略),具有定义的创建和销毁方法,以及指定何时和如何调用它们的生命周期,其“实例”方法具有包保护,因此通常可以通过其他非全局对象访问。仍然是潜在的麻烦来源,但麻烦肯定要少得多。

可悲的是,他们没有教好如何做单身汉的例子。我们教坏的例子,让程序员暂时不用它们,然后告诉他们它们是坏的设计模式。

参见Wikipedia Singleton_pattern

一些人还认为它是一种反模式,他们认为它被过度使用,在实际上不需要类的唯一实例的情况下引入了不必要的限制。[1][2][3][4]

参考文献(仅文章中的相关参考文献)

^亚历克斯·米勒。我讨厌的模式#1:辛格尔顿,2007年7月^Scott Densmore。为什么单身汉是邪恶的,2004年5月^史蒂夫·耶格。单身汉被认为愚蠢,2004年9月^J.B.Rainsberger,IBM。2001年7月,明智地使用你的单身

这并不是说单体本身是坏的,而是GoF设计模式是坏的。唯一真正有效的论点是,GoF设计模型不适合测试,尤其是在并行运行测试的情况下。

只要在代码中应用以下方法,使用类的单个实例就是有效的构造:

确保将用作单例的类实现了一个接口。这允许使用相同的接口实现存根或模拟确保Singleton是线程安全的。这是给的。单例应该是简单的,而不是过于复杂。在应用程序的运行时,如果需要将单例传递给给定对象,请使用构建该对象的类工厂,并让类工厂将单例实例传递给需要它的类。在测试期间,为了确保确定性行为,将单例类创建为单独的实例,作为实际类本身或实现其行为的存根/模拟,并将其原样传递给需要它的类。不要使用在测试期间创建需要单例的被测对象的类因子,因为它将传递其单个全局实例,这违背了目的。

我们已经在我们的解决方案中使用了Singleton,并取得了巨大的成功,这些成功是可测试的,确保了并行测试运行流中的确定性行为。