淺入理解單例模式

問題

惱人的全局變量

在 PHP 中，甚至不僅 PHP 中，咱們都會用到全局變量，以保存全局狀態。但是，每每全局變量是全局共享的，任何地方任何代碼都有可能將其覆蓋。例如，咱們定義一個全局變量叫作 PHONE。咱們在某一行代碼中，將其定義成了 iPhone，可是咱們不當心在另外一行代碼中將其覆寫成了 Nokia。這就很是的尷尬了，由於原本咱們並不想它被覆寫。

繁瑣的參數傳遞

在一個系統中，咱們會定義許多的方法，生成不少的對象。有時候，咱們會使用不少的方法，對同一個對象作操做。在不使用全局變量的狀況下，咱們須要將對象做爲參數傳入方法中。可是這樣傳遞同一個對象，可能會形成混亂，還可能形成沒必要要的依賴。

其實咱們只須要一個全局可訪問的對象就能夠解決這個，可是全局變量又會出現咱們上面的說的問題。

解決

目標

咱們要解決這些問題，咱們對這樣的對象有下面的幾個目標。

• 這個對象，不管在哪裏都能訪問，就想全局變量同樣。
• 這個對象，和全局變量不一樣，不能被覆寫。
• 這個對象，整個系統中只存在一個，對它的修改在整個系統中都能被感知到。

以上的幾個目標，就是咱們所須要的，也就是單例模式的特徵。

UML

實現

class Preference
{
    private static $instance;
    private $props = [];
    
    private __construct() {}
    
    public static function getInstance()
    {
        if (empty(self::$instance)) {
            self::$instance = new Preference();
        }
        
        return self::$instance;
    }
    
    public function setProperty($key, $value)
    {
        $this->props[$key] = $value;
    }
    
    public function getProperty($key)
    {
        return $this->props[$key];
    }

    private function __clone() {}
    
    private function __sleep() {}
    
    private function __wakeup() {}
}

咱們在這裏引入了一個私有的構造函數，這樣，外部就沒法實例化這個對象了。同時，咱們使用 getInstance 方法來獲取具體的實例，而沒法去覆寫它，這就達成了第二個目標。

因爲 $instance 和 getInstance 都是靜態的，因此咱們能夠經過 Preference::getInstance() 訪問，具體的實例。這樣就使得全局均可以訪問到它了，它就像全局變量同樣了，這就達成了第一個目標了。

對於這個類，咱們沒法生成第二個對象，由於它的構造函數是私有的，而且 __clone 方法是私有的，並且，getInstance 在判斷已經有了一個實例的狀況下默認返回該實例。這就達成了第三個目標了。

同時，咱們也儘可能避免序列化這個實例，因此咱們給 __wakeup 和 __sleep 這兩個魔術方法私有。

這就是單例模式。

後記

對於單例模式，其實沒有那麼高大上。只不過是更改的對象的訪問範圍，以及對象始終存在，僅此而已。

最後，本文章是做者在學習設計模式時的感想。部分參考自《深刻 PHP 面向對象、模式與實踐（第 3 版）》。若有錯誤，感謝大神不吝賜教。