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?
请用“事实、参考资料或具体专业知识”来支持您的回答
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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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。
其他回答
单身者在集群方面也很糟糕。因为这样,您的应用程序中就不再有“恰好一个单例”了。
考虑以下情况:作为开发人员,您必须创建一个访问数据库的web应用程序。为了确保并发数据库调用不会相互冲突,您可以创建一个线程保存SingletonDao:
public class SingletonDao {
// songleton's static variable and getInstance() method etc. omitted
public void writeXYZ(...){
synchronized(...){
// some database writing operations...
}
}
}
因此,您可以确定应用程序中只存在一个singleton,并且所有数据库都通过这一个也是唯一的SingletonDao。您的生产环境现在如下所示:
到目前为止一切都很好。
现在,考虑您想在集群中设置web应用程序的多个实例。现在,你突然有了这样的想法:
这听起来很奇怪,但现在您的应用程序中有很多单例。这正是单例不应该是的:它有很多对象。如果您想对数据库进行同步调用,如本例所示,这尤其糟糕。
当然,这是单例用法错误的一个例子。但是这个例子的信息是:你不能相信你的应用程序中只有一个单例实例,特别是在集群方面。
我想谈谈公认答案中的4点,希望有人能解释我为什么错了。
为什么在代码中隐藏依赖项不好?已经有几十个隐藏的依赖项(C运行时调用、OS API调用、全局函数调用),单例依赖项很容易找到(搜索instance())。“使某个东西全局化以避免传递它是一种代码气味。”为什么不传递某个东西以避免使其成为单例代码气味?如果您通过调用堆栈中的10个函数传递一个对象,只是为了避免一个单例,那么这样做好吗?单一责任原则:我认为这有点模糊,取决于你对责任的定义。一个相关的问题是,为什么将这个特定的“责任”添加到一个班级中很重要?为什么将一个对象传递给一个类比将该对象作为类内的单例使用更紧密地耦合?为什么会改变国家的持续时间?单例对象可以手动创建或销毁,因此控件仍然存在,您可以使其生存期与非单例对象的生存期相同。
关于单元测试:
并非所有的类都需要是单位已测试并非所有需要成为单元的类测试需要更改单例的实现如果它们确实需要进行单元测试确实需要改变实施方式,很容易从使用singleton来实现通过依赖项传递给它的singleton注射
单例模式本身不是问题。问题是,这种模式经常被使用面向对象工具开发软件的人所使用,而没有对OO概念的扎实掌握。当在这个上下文中引入单例时,它们往往会成长为不可管理的类,这些类包含了每个小用途的帮助器方法。
从测试的角度来看,单身也是一个问题。它们往往使孤立的单元测试难以编写。控制反转(IoC)和依赖注入是旨在以面向对象的方式解决这个问题的模式,这有助于单元测试。
在垃圾收集环境中,单体很快就会成为内存管理的问题。
还有多线程场景,单线程可能成为瓶颈和同步问题。
垄断是魔鬼,具有非只读/可变状态的单态是“真正的”问题。。。
在阅读了jason的回答中提到的单身汉是病态的骗子之后,我发现了这个小花絮,它提供了单身汉经常被滥用的最佳例子。
全局不好,因为:a.导致命名空间冲突b.它以不正当的方式暴露了国家说到单身汉a.调用它们的显式OO方式可以防止冲突,因此a点不是问题没有国家的单身汉(像工厂一样)不是问题。具有状态的单体可以分为两类,即不可变或一次写入多个(配置/属性文件)。这些都不错。可变单光子,这是一种参考持有者,就是你所说的那些。
在上一篇声明中,他指的是博客中的“单身汉是骗子”的概念。
这如何适用于垄断?
要开始垄断游戏,首先:
我们首先制定规则,这样每个人都在同一页上比赛一开始,每个人都有平等的开始为了避免混淆,只提供了一组规则规则在整个比赛中不允许改变
现在,对于那些没有真正发挥垄断作用的人来说,这些标准充其量是理想的。垄断的失败是很难接受的,因为垄断是关于金钱的,如果你输了,你就必须费力地看着其他玩家完成比赛,而损失通常是迅速而致命的。因此,规则通常会在某个时刻被扭曲,以牺牲其他玩家的利益为代价,为某些玩家的利益服务。
所以你在和朋友鲍勃、乔和艾德玩垄断游戏。你正在迅速建立你的帝国,并以指数级的速度消耗市场份额。你的对手正在削弱,你开始闻到血腥味(比喻)。你的好友Bob把所有的钱都投入了尽可能多的低价值财产,但他的投资回报率并没有达到预期的水平。鲍勃,由于运气不好,落在了你的木板路上,从此退出了比赛。
现在,游戏从友好的掷骰子变成了严肃的生意。鲍勃已经成为失败的榜样,乔和埃德不想像“那个家伙”那样结束。因此,作为主角,你突然成为敌人。乔和埃德开始练习幕后交易,幕后资金注入,被低估的换房,以及任何削弱你作为一名球员的事情,直到他们中的一人上升到最高。
然后,不是他们中的一个获胜,而是整个过程重新开始。突然间,一套有限的规则变成了一个移动的目标,游戏退化为一种社交互动,这将构成自《幸存者》以来每一部高收视率真人秀的基础。为什么,因为规则正在改变,而且对于它们应该代表什么/为什么/什么没有共识,更重要的是,没有一个人做出决定。在这一点上,游戏中的每一个玩家都在制定自己的规则,随后就会出现混乱,直到其中两个玩家太累了,无法继续玩游戏,并慢慢放弃。
因此,如果一个游戏的规则书准确地代表了一个单身者,那么垄断规则书就是一个滥用的例子。
这如何适用于编程?
除了可变单例存在的所有明显的线程安全和同步问题之外。。。如果您有一组数据,能够由多个不同的源同时读取/操作,并且在应用程序执行的整个生命周期内都存在,那么现在可能是退一步问“我在这里使用的数据结构类型正确吗”的好时机。
就我个人而言,我见过程序员滥用单例,将其用作应用程序中某种扭曲的跨线程数据库存储。在直接处理代码之后,我可以证明这是一个缓慢的过程(因为需要所有线程锁来保证它的线程安全),也是一个噩梦(因为同步错误的不可预测/间歇性),而且几乎不可能在“生产”条件下进行测试。当然,本可以使用轮询/信令来开发一个系统,以克服一些性能问题,但这并不能解决测试问题,当一个“真正的”数据库已经能够以更健壮/可扩展的方式完成相同的功能时,又何必麻烦呢。
只有当您需要单例提供的内容时,单例才是一个选项。写一个对象的只读实例。同样的规则也应该级联到对象的财产/成员。
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。