ETL 工具 VS SQL 整理

浏览数：34 / 时间：2015年06月12日

概要

如果要说GOF提出的设计模式中最简单以及用的最多的模式是哪种，无疑应该是Singleton模式。它的实现仅仅涉及一个Class，由这个类来负责其本身的实例化，而这个实例化满足唯一性的要求就可以，就这么简单。但是，正因为其简单，简单到随手可用，导致Singleton模式又是目前最容易被滥用的一种模式。后文会讨论滥用Singleton会带来什么问题。

目的

确保仅仅会实例化一个唯一的对象，并且提供一个全局的方法来访问该对象及其成员。

实例

先来看Singleton的实现，简单之极，一个类，一个static成员，一个private构造函数，一个static public的方法就可以实现Singleton，代码如下：

Class Singleton {
public:
     static Singleton* get_instance() {
          if (_instance == NULL) {
               _instance = new Singleton;
          }
          return _instance;
     } 
     // anything you want to be implemented
     void do_something() {}
private:
     Singleton() {}
     static Singleton* _instance;
};

private构造函数是防止通过new来实例化对象，get_instance方法是最为全局方法来访问Singleton对象。使用方则不再需要考虑如何实例化对象，如何传递对象，如何调用，直接获得instance就可以：

Singleton::get_instance()->do_something();

应用

开始就说过，Singleton模式是使用最广泛的模式之一，比如在Logger机制，Factory类的实现等等中对Singleton的使用都比较常见，

既然Singleton如此简单，那为何又说Singleton模式是被滥用最多的模式呢？

首先讨论下到底什么时候应该使用Singleton? 众所周知的是，当需要唯一性的实例对象时，可以考虑使用Singleton。但这其实只是个必要条件，我们不妨来分析以下这些问题：

1. 并发与线程安全

虽然Singleton本身是线程安全的，但Singleton对象的实现却是依赖于具体功能，并非绝对线程安全，比如上面的do_something方法的实现。当在多线程中同时使用Singleton对象来调用时，就必须考虑同步保护，而同步保护必然带来额外的开销，当在你的程序中，使用传统new的实例化多对象可以解决线程安全问题时，那或许你就需要考虑下再使用Singleton是否还合适？

2. 对象生命周期

一个对象完整的生命周期要包含创建到应用到销毁，而Singleton模式的传统实现其实淡化了对象销毁的过程，那么当你的程序需要兼顾对象完整的生命周期时，使用Singleton就带来了一定问题。举个常见的问题，有的项目滥用Singleton后带来的直接问题是，发现代码的Unit testing无法进行，原因是什么？Unit testing强调每个test case都是独立的过程，不受其他test case的影响，这意味着每个test case需要管理从对象的生成到销毁，保证下个test case又是一个全新的开始，而Singeton则因为无法销毁对象，会把当前test case运行后对Singleton对象状态的改变的带到下一个test case。这种情况下，你又需要考虑下，到底哪些应该用Singleton，哪些不合适用Sington？

3. OOD

Singleton一定程度上会破坏面向对象设计。有人或许会说，Singleton就是从OO的角度提出的设计模式，为什么会说Singleton会破坏OOD呢？其实我们仔细考虑下Singleton的使用方式，通过全局方法获得instance，然后直接调用相关方法，这种方式跟什么类似？跟C风格的全局函数类似！所以很多人图方便，滥用Singleton使得代码中从上至下充斥这各种Singleton对象，进而回归到面向过程的思考方式，完全没有从OO的角度去考虑设计。其实我的习惯是只有对最外层的类（暴露接口给外部使用），同时该类又确定具有唯一性时才考虑是否使用Singleton，而对内部处理则是尽量少用或不用，因为Singleton会割裂类与类之间的关系，同时又会妨碍Unit testing的进行。

4. 唯一性

在使用Singleton时，请反复问自己，该对象是不是过去，现在，以及未来都确定只会是唯一的。因为如果现在使用Singleton，给以后对支持多实例的带来很多麻烦。

现在你还会滥用Singleton吗？Singleton模式本身没有问题，只是希望我们的使用不要出问题。

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