浅入理解单例模式

问题

恼人的全局变量

在 PHP 中，甚至不只 PHP 中，我们都会用到全局变量，以保存全局状态。可是，往往全局变量是全局共享的，任何地方任何代码都有可能将其覆盖。例如，我们定义一个全局变量叫做 PHONE。我们在某一行代码中，将其定义成了 iPhone，但是我们不小心在另一行代码中将其覆写成了 Nokia。这就非常的尴尬了，因为本来我们并不想它被覆写。

繁琐的参数传递

在一个系统中，我们会定义许多的方法，生成很多的对象。有时候，我们会使用很多的方法，对同一个对象做操作。在不使用全局变量的情况下，我们需要将对象作为参数传入方法中。但是这样传递同一个对象，可能会造成混乱，还可能造成不必要的依赖。

其实我们只需要一个全局可访问的对象就可以解决这个，但是全局变量又会出现我们上面的说的问题。

解决

目标

我们要解决这些问题，我们对这样的对象有下面的几个目标。

• 这个对象，无论在哪里都能访问，就想全局变量一样。
• 这个对象，和全局变量不同，不能被覆写。
• 这个对象，整个系统中只存在一个，对它的修改在整个系统中都能被感知到。

以上的几个目标，就是我们所需要的，也就是单例模式的特征。

UML

实现

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() {}
}

我们在这里引入了一个私有的构造函数，这样，外部就无法实例化这个对象了。同时，我们使用 getInstance 方法来获取具体的实例，而无法去覆写它，这就达成了第二个目标。

由于 $instance 和 getInstance 都是静态的，所以我们可以通过 Preference::getInstance() 访问，具体的实例。这样就使得全局都可以访问到它了，它就像全局变量一样了，这就达成了第一个目标了。

对于这个类，我们无法生成第二个对象，因为它的构造函数是私有的，并且 __clone 方法是私有的，而且，getInstance 在判断已经有了一个实例的情况下默认返回该实例。这就达成了第三个目标了。

同时，我们也尽量避免序列化这个实例，所以我们给 __wakeup 和 __sleep 这两个魔术方法私有。

这就是单例模式。

后记

对于单例模式，其实没有那么高大上。只不过是更改的对象的访问范围，以及对象始终存在，仅此而已。

最后，本文章是作者在学习设计模式时的感想。部分参考自《深入 PHP 面向对象、模式与实践（第 3 版）》。如有错误，感谢大神不吝赐教。