Singleton 設計模式

說明

同個請求的生命週期裡，對於使用 singleton 的類別永遠只會產生一個實體 (instance)


做法

把建構子設為 private，建立一個 static 的 getInstance function ，在裡面控制只能 new 一次實體。


常用情境

  • 登入
  • 快取
  • 資料庫連線
  • 與驅動程式的溝通

PHP 實作範例

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class Singleton
{
    /** Singleton instance */
    private static $instance = null;

    /** Constructor not to be used */
    private function __construct()
    {

    }

    /**
     * Gets the instance of Singleton.
     *
     * @return self
     */
    public static function getInstance()
    {
        if (!isset(self::$instance)) {
            self::$instance = new self();
        }

        return self::$instance;
    }
}

多執行緒語言需注意的情況

要注意多執行緒環境中，可能因時間差造成產生兩的個 instance
解法（以 Java 為例）:

  • 使用同步化 （synchronized），缺點為其實只有第一次初始化的時候才需要使用 synchronzied ，因爲 instance 已經產生，後面都是多餘的，這會導致效能的浪費。

  • 預先初始化（eager initialization）， 一開始就初始化，不管後面會不會用到，缺點是若沒有用到就是浪費記憶體。

  • 使用雙重檢查上鎖，先檢查是否已經建立了 instance，如果沒有才進行同步化，也就是只有第一次呼叫才會使用同步化。

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public class Singleton {
    private static Singleton instance = null;
    private Singleton(){}
    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null){
            synchronized(Singleton.class){
                if(instance == null) {
                     instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

Reference

深入淺出設計模式 (Head First Design Patterns)