游戏编程模式|不要让单例在代码中泛滥

单例模式简述

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“确保一个类只有一个实例，并为其提供一个全局访问入口”。
单例模式不仅描述非常简单，代码也非常好写，类似这样：

class Singleton {
public:
    static public Singleton* getInstance(){
        if (instance == NULL){
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
private:
    Singleton(){}
    static Singleton* instance;
}

单例模式确实带给了我们极大的方便，有些情况下，一个类有多个实例就不能正常工作。
比如一个操作文件的类，为了保证各步操作不互相干扰，我们封装的类就必须知道每步调用的操作，如果这个类有多个实例，那么我们就无法获知其他实例的操作。

被玩坏的单例

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现在，我学会了一个很好的模式，我一定要在实际编程中使用它~
然后，灾难就来了：我需要一个XXX管理器，在游戏的很多地方都要使用它，对了，使用单例模式就轻松解决了！
于是，在代码中就充满了单例，然而，单例一时爽，却有很多隐患。

虽然有单例模式这种看起来高端一些的名字，实际上，单例模式就是一个全局变量，全局变量的危害许多人都非常了解，但是套上了一层设计模式的面纱，就把它抛之脑后了，美其名曰：我再使用单例模式写代码。但是，随着游戏变得更大更复杂，这样的全局变量就会带来很多危害：

1. 它们令代码晦涩难懂。假设我们正在跟踪其他人写的函数中的bug。如果这个函数没有使用全局状态，那么我们只需要将精力集中在理解函数体，和传递给它的参数就可以了。

2. 全局变量促进了耦合。全局变量使得任何人都可以轻松的使用它，在一个不了解结构的新手完成开发任务时，很可能为了完成任务，使得本不应该产生耦合的地方使用了这个单例。
3. 它对并发不友好。当设置全局变量时，我们创建了一段内存，每个线程都能访问和修改它，而不管它们是否知道其他线程正在操作它。这有可能导致死锁、条件竞争和其他一些难以修复的线程同步的bug。

难以控制的单例

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如果你的单例会在需要的时候创建，会出现这样的问题：你无法得知单例创建的时间。

当你实例化一个游戏系统的时候，可能会花费较长的时间，作为用户，肯定不希望在玩游戏玩得正嗨的时候遇到卡顿和掉帧，因此，比较好的方法是在加载游戏的时候手动控制单例的初始化。

你还需要小心翼翼的处理单例初始化的顺序（如果某个单例与另一个单例存在耦合，当然，不存在耦合是最好的，然而，当系统非常庞大的时候，你很难保证这一点），让你的系统能够正常的运行。

LZ在做的游戏中有个读取配置的单例系统，在做另一个单例系统的功能的时候，又依赖这个读取配置的单例。悲剧的是，在退出游戏到登录界面的时候，会把原来的系统干掉，重新读取配置，然而，另一个单例却依然存在，在某些特殊的情况下，调用这个功能的时候，程序就会崩溃掉。
因此，LZ不得不将两个系统的生命周期理顺，在当时临近发版本不能发生大的改动的情况下，只能加上很多check的代码防止崩溃。
虽然这个例子中的情况并不会很常见，但LZ想说的是，这个系统本来就可以不用单例的方式编写，当你能很好的控制这个实例的生命周期的时候，以上出现的各种奇怪的问题就不会出现了。单例用起来简单，可是它会一步一步将你的系统变得更见复杂和难以管理，留下许多暗坑。因此，在你想使用单例的时候，最好想一想，是否一定需要这样处理。

Other

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当然，完全不使用单例也不是很现实。单例依然很强大并实用，在使用中，始终保持谨慎是很重要的，在最需要的地方使用，而抛弃那些可有可无的方案，不让单例模式在代码中泛滥，会让程序更加健壮~