PHP設計模式（1）：單例模式（Singleton）

前言：這個是作者扔在某書的日誌，搬過來！

什麼是單例模式

顧名思義，就是隻有一個實例。作為對象的創建模式，單例模式確保某一個類只有一個實例，而且自行實例化並向整個系統提供這個實例。

為什麼使用單例模式

1. PHP的應用主要在於數據庫應用，一個應用中會存在大量的數據庫操作，在使用面向對象的方式開發時，如果使用單例模式，
   則可以避免大量的 new 操作消耗的資源，還可以減少數據庫連接這樣就不容易出現 too many connections 情況。
2. 如果系統中需要有一個類來全局控制某些配置信息，那麼使用單例模式可以很方便的實現。
3. 在一次頁面請求中，便於進行調試，因為所有的代碼（例如數據庫操作類db）都集中在一個類中，我們可以在類中設置鉤子，輸出日誌，從而避免到處 var_dump，echo。

PHP設計模式（1）：單例模式（Singleton）

單例模式的實現

1. 私有化一個屬性用於存放唯一的一個實例
2. 私有化構造方法，私有化克隆方法，用來創建並只允許創建一個實例
3. 公有化靜態方法，用於向系統提供這個實例

代碼實現

<code>class Singleton
{
    // 存放實例
    private static $_instance = null;

    // 私有化構造方法
    private function __construct() 
    {
        echo '單例模式的實例被構造了';
    }
    
    // 私有化克隆方法
    private function __clone() {}

    // 公有化獲取實例方法
    public static function getInstance() 
    {
        if (!(self::$_instance instanceof Singleton)) {
            self::$_instance = new Singleton();
        }
        return self::$_instance;
    }
} 


$singleton = Singleton::getInstance();/<code>

優點：

1. 因為靜態方法可以在全局範圍內被訪問，當我們需要一個單例模式的對象時，只需調用getInstance方法，獲取先前實例化的對象，無需重新實例化。
2. 由於單例模式在內存中只有一個實例，減少內存開支，特別是一個對象需要頻繁地創建銷燬時，而且創建或銷燬時性能又無法優化，單例模式就非常明顯了
3. 由於單例模式只生成一個實例，所以，減少系統的性能開銷，當一個對象產生需要比較多的資源時，如讀取配置，產生其他依賴對象時，則可以通過在應用啟動時直接產生一個單例對象，然後永久駐留內存的方式來解決。
4. 單例模式可以避免對資源的多重佔用，例如一個寫文件操作，由於只有一個實例存在內存中，避免對同一個資源文件的同時寫操作
5. 單例模式可以在系統設置全局的訪問點，優化和共享資源訪問，例如，可以設計一個單例類，負責所有數據表的映射處理。

缺點：

1. 單例模式一般沒有接口，擴展很困難，若要擴展，除了修改代碼基本上沒有第二種途徑可以實現。
2. 單例對象如果持有Context，那麼很容易引發內存洩漏，此時需要注意傳遞給單例對象的Context最好是Application Context。

使用 Trait 關鍵字實現類似於繼承單例類的功能

<code>Trait Singleton
{
    //存放實例
    private static $_instance = null;
    
    //私有化克隆方法
    private function __clone() {}

    //公有化獲取實例方法
    public static function getInstance() 
    {
        $class = __CLASS__;
        if (!(self::$_instance instanceof $class)) {
            self::$_instance = new $class();
        }
        return self::$_instance;
    }
}

class DB
{
    private function __construct() 
    {
        echo __CLASS__ . PHP_EOL;
    }
}

class DBHandle extends DB 

{
    use Singleton;
    private function __construct() 
    {
        echo '單例模式的實例被構造了';
    }
}

$handle = DBHandle::getInstance();

// 注意若父類方法為public，則子類只能為pubic，若父類為private，子類為public，protected，private都可以。/<code>

單例模式特點（三私一公）

1. 私有的構造方法（防止類外實例化）
2. 私有的克隆方法（防止通過克隆生成對象）
3. 私有的靜態屬性（保存類的實例）
4. 公有的靜態方法（調取這個類相當一個接口）

補充，大多數書籍介紹單例模式，都會講三私一公，公有化靜態方法作為提供對象的接口，私有屬性用於存放唯一一個單例對象。私有化構造方法，私有化克隆方法保證只存在一個單例。
但實際上，雖然我們無法通過 new 關鍵字和 clone 出一個新的對象，但我們若想得到一個新對象。還是有辦法的，那就是通過序列化和反序列化得到一個對象。私有化 sleep() 和 wakeup() 方法依然無法阻止通過這種方法得到一個新對象。或許真得要阻止，你只能去 __wakeup 添加刪除一個實例的代碼，保證反序列化增加一個對象，你就刪除一個。不過這樣貌似有點怪異。

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關鍵字: 模式 設計 PHP