单例模式

最近开始系统学习设计模式，先从单例模式开始。

定义：单例模式是一种常用的软件设计模式。确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。

单例模式应用场景：

（1）资源共享的情况下，避免由于资源同时操作导致的程序异常，比如打印池、日志系统。

（2）较少资源的消耗，比如数据库连接池。

工作中常用的场景举例：

1. 网站的计数器，一般采用单例模式实现，否则难以同步。网站计数器在单线程下没有问题，在多线程下，易出现不同步的问题。

    单线程下，cat日志记录要使用单例模式，因为cat会生成messageId，如果不是单例，容易串id。

2. 应用程序的日志应用，一般都利用单例模式实现，这一般是由于共享的日志文件一直处于打开状态，因为只能有一个实例去操作，否则内容不好追加。

3. Web应用的配置对象的读取，一般也应用单例模式，这个是由于配置文件是共享的资源。

4.数据库连接池的设计一般也是采用单例模式，因为数据库连接是一种数据库资源。数据库软件系统中使用数据库连接池，主要是节省打开或者关闭数据库连接所引起的效率损耗，这种效率上的损耗还是非常昂贵的，利用单例模式来维护，就可以大大降低这种损耗。

单例模式的要点有三个：一是某个类只能有一个实例；二是它必须自行创建这个实例；三是它必须自行向整个系统提供这个实例。

单例模式写法：

php的：

<?php

//php下的单例模式

class Single

{

       private static $instance;

       //防止在外部进行 实例化   new Single

       private function __construct(){
       }

       public static function getInstance(){

                 if(self::$instance instanceof self){

                            return self::$instance;

                  }

                 self::$instance =new self();

                  return self::$instance;

        }

       //防止被克隆  $b=clone $a

       private function __clone(){

      }

}

三私一公二静态

1、私有的构造方法：防止类外被实例化，从而失去单例的意义。

2、私有克隆方法：防止传到类外的对象被克隆，从而无法保证对象的唯一。

3、私有静态的属性：私有的目的是防止这个属性在类外被修改。用来保存在本类中生成的唯一一个实例。 静态的目的是什么呢？之所以静态，是因为该属性要被在静态方法中调用。

4、公有的静态方法：这个方法是唯一将实例传输到类外使用的途径。之所以是公有的，是因为要被在类外调用。之所以静态，是因为单例类中的构造方法是私有的，没办法用对象调用该方法，而只有静态方法才不需要对象调用。

对于多线程，使用单利模式就需要考虑两个线程同时调用单例类生成单例对象，解决此问题，可以了解下单例的几种写法，包括饿汉式和懒汉式等，双重检查加锁的写法可以有效解决多线程的问题，如有需要，可查阅网上很多资料。

单例模式的缺点：

1、滥用单例将带来一些负面问题，如为了节省资源将数据库连接池对象设计为的单例类，可能会导致共享连接池对象的程序过多而出现连接池溢出；如果实例化的对象长时间不被利用，系统会认为是垃圾而被回收，这将导致对象状态的丢失。

2、不适用于变化的对象，如果同一类型的对象总是要在不同的用例场景发生变化，单例就会引起数据的错误，不能保存彼此的状态。也不容易分辨用单例时对象的属性等数据。

3.由于单利模式中没有抽象层，因此单例类的扩展有很大的困难。

4.单例类的职责过重，不仅负责管理自己的实例，还在应用程序中担当角色，在一定程度上违背了“单一职责原则”。