设计模式之单例模式–php实现单例模式
单例模式是最常被提起的一个设计模式，他的意思是
一个类只有一个实例，所有人共用这同一个实例。不让外部创建类的实例，并且提供一个外部的全局访问点。
为什么要使用单例模式
单例模式有什么好处呢？
单例模式是为了全局唯一，如果你需要一个全局唯一的类那么就需要单例模式了。而且单例模式还可以节省资源，因为这个类只有一个对象。
比如你需要一个全局唯一的id生成器，如果创建了多个实例，那么生成的id可能就不是全局唯一了。
比如你需要一个全局配置信息，需要全局缓存信息，全局日志文件写入等等。
普通类
下面是一个普通的类的实现和使用。
class Common {
public $name; //姓名
public $age; //年龄
function __construct($name, $age)
{
$this->name = $name;
$this->age = $age;
}
public function print() {
dump('姓名：'.$this->name);
dump('年龄：'.$this->age);
}
}
$obj1 = new Common('张三', '18');
dump($obj1);
$obj2 = new Common('张三', '20');
dump($obj1);
可以看到普通类可以new多个对象，并且每个对象都不一样，拥有自己的属性。
单例类
首先，单例类是一种特殊的类，单例类只允许new一次。怎么实现只能new一次呢，从上面的代码中可以看到，new这个操作是在我们的业务中进行的，这是个无法掌控的操作。
我们要让new操作在类中实现，由这个单例类来决定，来操作对象的实例化。而不是在业务中进行。
只有自己才能决定自己new不new，自己决定自己的人生，而不是交给别人，使得无法掌控。
从这个分析中可以知道，单例类要完成下面的操作：
- 自己创建实例化，供外部全局访问
- 不允许外部实例化
第一点简单，实现一个方法new自己，然后存起来返回就可以了。
第二点在php中怎么实现呢，不允许外部实例化可以通过将__construct方法设置为private权限。因为这个方法外部访问不到，所以外部就无法实例化了。
简单实现一下单例类。
class Singleton {
public $name; //姓名
public $age; //年龄
private static $instance;
private function __construct($name, $age)
{
$this->name = $name;
$this->age = $age;
}
public static function getInstance($name, $age) {
if (empty(self::$instance)) {
self::$instance = new self($name, $age);
}
return self::$instance;
}
public function print() {
dump('姓名：'.$this->name);
dump('年龄：'.$this->age);
}
}
$obj1 = Singleton::getInstance('张三', '18');
dump($obj1);
$obj2 = Singleton::getInstance('张三', '20');
dump($obj2);
这是把上面的普通类改成了单例类，现在这个单例类还有些问题。
- 参数上面第二个参数没有生效
单例类一般不会出现这种需要各种参数的，需要参数也建议通过配置文件来搞定参数，而不是传参。如果有传参需求，需要的是不同的参数是不同的对象，同一个参数是单例对象，那么需要维护一个单例对象的数组。为什么不提供修改参数的方法呢，因为提供这个方法太危险，全局使用同一个对象，如果某个地方不慎更改了属性，那么会导致其他地方出现未知bug。
- 并没有完全禁止外部实例化，php还有魔术方法__clone。
把__clone方法设置成private
根据上面的我们在修改一下这个单例类。
class Singleton {
protected $name; //姓名
protected $age; //年龄
//用来存放全局唯一对象
private static $instance;
/**
* 私有化构造函数使得外部无法new对象
* 构造函数去掉参数，参数从配置文件读取
*/
private function __construct()
{
$this->name = config('design.singleton.name');
$this->age = config('design.singleton.age');
}
/**
* 私有化克隆函数使得外部无法克隆
*/
private function __clone() {
}
/**
* 获取全局唯一对象的时候不需要传参
*/
public static function getInstance() {
if (empty(self::$instance)) {
self::$instance = new self();
}
return self::$instance;
}
public function print() {
dump('姓名：'.$this->name);
dump('年龄：'.$this->age);
}
}
$obj1 = Singleton::getInstance();
dump($obj1);
$obj2 = Singleton::getInstance();
dump($obj2);
到现在，我们就完成了一个基于php的单例类，这个单例类支持延迟加载。如果不需要延迟加载，那么实现更简单。看下面的饿汉式单例类
class Singleton {
protected $name; //姓名
protected $age; //年龄
//用来存放全局唯一对象 饿汉式单例直接在这里new
private static $instance = new self();
/**
* 私有化构造函数使得外部无法new对象
* 构造函数去掉参数，参数从配置文件读取
*/
private function __construct()
{
$this->name = config('design.singleton.name');
$this->age = config('design.singleton.age');
}
/**
* 私有化克隆函数使得外部无法克隆
*/
private function __clone() {
}
/**
* 获取全局唯一对象的时候不需要传参
* 这里只需要直接返回
*/
public static function getInstance() {
return self::$instance;
}
public function print() {
dump('姓名：'.$this->name);
dump('年龄：'.$this->age);
}
}
我们支持延迟加载的其实还有些问题，那就是缺少锁，如果很多请求同时进来，那么后面的会覆盖前面的单例对象。如果再加上锁的话实现是下面这样。
class Singleton {
protected $name; //姓名
protected $age; //年龄
//用来存放全局唯一对象
private static $instance;
/**
* 私有化构造函数使得外部无法new对象
* 构造函数去掉参数，参数从配置文件读取
*/
private function __construct()
{
$this->name = config('design.singleton.name');
$this->age = config('design.singleton.age');
}
/**
* 私有化克隆函数使得外部无法克隆
*/
private function __clone() {
}
/**
* 获取全局唯一对象的时候不需要传参
*/
public static function getInstance() {
//先加锁
$lock = new lock;
$lock->lock();
if (empty(self::$instance)) {
self::$instance = new self();
}
//释放锁
$lock->unlock();
return self::$instance;
}
public function print() {
dump('姓名：'.$this->name);
dump('年龄：'.$this->age);
}
}
这样的话因为锁的原因会造成性能比较低，所以又有了下面的方式，叫做双重检测。也就是拿锁之前先判断一下有没有实例化，如果有了就不需要锁了。为什么不直接在第一个判断里面加呢，因为锁加晚了没有意义了。
class Singleton {
protected $name; //姓名
protected $age; //年龄
//用来存放全局唯一对象
private static $instance;
/**
* 私有化构造函数使得外部无法new对象
* 构造函数去掉参数，参数从配置文件读取
*/
private function __construct()
{
$this->name = config('design.singleton.name');
$this->age = config('design.singleton.age');
}
/**
* 私有化克隆函数使得外部无法克隆
*/
private function __clone() {
}
/**
* 获取全局唯一对象的时候不需要传参
*/
public static function getInstance() {
//先判断
if (empty(self::$instance)) {
//先加锁
$lock = new lock;
$lock->lock();
if (empty(self::$instance)) {
self::$instance = new self();
}
//释放锁
$lock->unlock();
}
return self::$instance;
}
public function print() {
dump('姓名：'.$this->name);
dump('年龄：'.$this->age);
}
}
这就是整个单例模式。四种实现：
- 饿汉式 在类加载的时候实例化
- 懒汉式 支持延迟加载
- 带锁懒汉式 延迟加载的时候加锁
- 双重检测 两次判断
代码放在了我的github上面。
