设计模式――单例模式

1. 单例模式的目的是使得类的一个对象成为系统中的唯一实例。要实现这一点，可以从客户端对其进行实例化开始。因此，需要用工厂方法来限制实例化过程。这个方法应该是静态方法（类方法），因为让类的实例去生成一个唯一的实例毫无意义。简言之，单例模式（也叫单件模式）的作用就是保证在整个应用程序的生命周期中，任何一个时刻，单例类的实例都只存在一个（当然也可以不存在）。

2. 动机：对于系统来说，只有一个实例很重要，例如一个系统中可以存在多个打印任务，但是只能有一个正在工作的任务；一个系统只能有一个窗口管理器或文件系统；一个系统只能有一个计时工具或ID生成器。如在Windows中就只能打开一个任务管理器。如果不使用机制对窗口对象进行唯一化，将弹出多个窗口，如果这些窗口显示的内容完全一致，则是重复对象，浪费内存资源；如果这些窗口显示的内容不一致，则意味着某一瞬间系统有多个状态，与实际不符，也给用户带来误解，不知道哪一个才是真实的状态。因此有时确保系统中某个对象的唯一性即一个类只能有一个实例非常重要。

3. 如何保证一个类只有一个实例并且这个实例易于被访问呢？定义一个全局变量可以确保对象随时都可以被访问，但不能防止我们实例化多个对象。一个更好的解决办法是让类自身负责保存它的唯一实例。这个类可以保证没有其他实例被创建，并且它可以提供一个访问该实例的方法。

4. 要点：1）该类只能有一个实例；2）它必须自行创建这个实例；3）它必须自行向系统提供这个实例。从具体实现角度来说，就是以下几点：单利模式的类只能提供私有的构造函数，二是类定义中含有一个该类的静态私有对象，三是该类提供了一个静态的公有的函数用于创建或获取它本身的静态私有对象。

5. 优点：1）实例控制，单例模式会阻止其他对象实例化其自己的单例副本，从而确保所有对象访问唯一实例；2）灵活性，因为类控制了实例化过程，所以类可以灵活更改实例化过程。

6. 缺点：1）开销，虽然数量很少，但如果每次对象请求引用时，都要检查是否存在类的实例，将仍然需要一些开销。可以通过使用静态初始化解决该问题；2）使用单例模式切记不要再使用new来创建对象；3）对象生存期：不能解决删除单个对象的问题。在提供内存管理的语言中（例如基于.Net Framework的语言），只有单例类能够导致视力被取消分配，因为它包含对该实例的私有引用。在某些语言中如C++，其他类可以删除对象实例，但这样会导致单例类出现悬浮问题。

7. 全局变量和单例模式：1）全局变量是对一个对象的静态引用，全局变量确实可以提供到单例模式实现的全局访问这个功能，但是他不能保证你的程序中只有一个实例，同时，在编码规范中，也明确指出，应该要少用全局变量，因为过多的使用全局变量，会造成代码难读，还有就是全局变量并不能实现继承（虽然单例模式在继承上也不能很好的处理，但是还是可以实现继承的）。

8. 懒汉式单例：在程序调用GetInstance的时候才创建对象；饿汉式单例：类内部是一个已经实例化好后的单例，即调用GetInstance之前已经有了单例的对象。

9. php中单例模式的示例代码：

class test {

//保存类实例的私有静态成员变量

private static$_instance;

//定义一个私有的构造函数，确保单例类不能通过new关键字实例化，只能被其自身实例化

private function__construct() {

echo 'test__construct';

}

//定义私有的__clone()方法，确保单例类不能被复制或克隆

private function__clone() {}

public staticfunction getInstance() {

//检测类是否被实例化

if ( !(self::$_instance instanceof self) ) {

self::$_instance= new test();

}

returnself::$_instance;

}

}

//调用单例类

test::getInstance();

参考文献：

http://baike.baidu.com/view/1859857.htm?fr=aladdin

http://www.cnblogs.com/BoyXiao/archive/2010/05/07/1729376.html?login=1