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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因为它们基本上是面向对象的全局变量,所以通常可以用这样的方式设计类,这样就不需要它们了。

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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。

它模糊了关注点的分离。

假设您有一个单例,您可以从类中的任何位置调用此实例。您的类不再像它应该的那样纯粹。您的类现在将不再对其成员及其显式接收的成员进行操作。这会造成混乱,因为类的用户不知道该类所需的足够信息是什么。封装的整个思想是向用户隐藏方法的方式,但如果在方法内部使用了单例,则必须知道单例的状态才能正确使用该方法。这是反OOP。

Singleton不是关于单个实例!

与其他答案不同,我不想谈论Singleton有什么问题,而是想告诉你,如果使用得当,它们是多么强大和可怕!

问题:在多线程环境中,Singleton可能是一个挑战解决方案:使用单线程引导过程来初始化单例的所有依赖项。问题:很难模仿单身汉。解决方案:使用工厂模式进行模拟


您可以将MyModel映射到继承它的TestMyModel类,每当注入MyModel时,您都会得到TestMyModel instread。-问题:单线程可能会导致内存泄漏,因为它们从未处理过。解决方案:好吧,把它们处理掉!在你的应用程序中实现回调以正确处理一个单件,你应该删除所有链接到它们的数据,最后:从工厂中删除它们。

正如我在标题中所说的,singleton不是关于单个实例的。

singleton提高了可读性:您可以查看您的类,看看它注入了什么样的singleton,以确定它的依赖项是什么。singleton改进了维护:一旦你从一个类中删除了一个依赖项,你就删除了一些单例注入,你就不需要去编辑其他类的一个大链接,这些类只是移动了你的依赖项(这是我的臭代码@Jim Burger)Singleton提高了内存和性能:当应用程序中发生了一些事情,并且需要很长的回调链才能传递时,您正在浪费内存和性能,通过使用Singleton,您正在削减中间人,并提高性能和内存使用率(通过避免不必要的局部变量分配)。

来自谷歌的Misko Hevery就这个话题发表了一些有趣的文章。。。

单身者是病态的骗子。有一个单元测试示例,说明了单身者如何难以找出依赖链并启动或测试应用程序。这是一个相当极端的虐待例子,但他提出的观点仍然有效:

单身者无非是全球国家。全局状态使您的对象可以秘密地获取未在其API中声明的内容,因此,Singleton会将您的API变成病态的骗子。

所有的Singleton都去哪儿了,这表明依赖注入使得向需要实例的构造函数提供实例变得容易,这减轻了第一篇文章中谴责的糟糕的全局Singleton背后的潜在需求。

如果你使用得当且最少,单身汉并不是邪恶的。还有很多其他好的设计模式可以在某一点上替代单例的需求(也可以提供最佳结果)。但是一些程序员不知道这些好模式,在所有情况下都使用单例模式,这使得单例模式对他们来说是有害的。