初识设计模式——单例模式（Singleton Pattern）

单例模式（Singleton Pattern）是一种创建型设计模式，它确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点来获取这个实例。这意味着无论在应用程序的哪个地方调用该类，都会返回同一个实例对象，而不是创建新的对象。

单例模式的实现步骤

1. 私有构造函数：防止类外部使用 new 关键字创建新的实例。
2. 私有静态变量：用于存储类的唯一实例。
3. 公共静态方法：提供全局访问点，用于获取类的唯一实例。

代码示例

<?php
class Singleton {
    // 私有静态变量，用于存储类的唯一实例
    private static $instance;

    // 私有构造函数，防止外部使用 new 关键字创建新的实例
    private function __construct() {}

    // 防止对象被克隆
    private function __clone() {}

    // 防止对象被反序列化
    private function __wakeup() {}

    // 公共静态方法，用于获取类的唯一实例
    public static function getInstance() {
        if (!self::$instance) {
            self::$instance = new self();
        }
        return self::$instance;
    }

    // 示例方法
    public function doSomething() {
        return "Singleton is doing something.";
    }
}

// 使用示例
$singleton = Singleton::getInstance();
echo $singleton->doSomething(); 
?>

单例模式的优缺点

优点

• 全局访问：提供了一个全局访问点，方便在应用程序的任何地方访问该实例。
• 资源共享：确保一个类只有一个实例，避免了资源的浪费，例如数据库连接、文件操作等。
• 严格控制：可以严格控制对实例的创建和访问，确保数据的一致性和安全性。

缺点

• 违反单一职责原则：单例类既负责自身的实例化，又负责提供业务逻辑，违背了单一职责原则。
• 可测试性降低：由于单例类的全局访问性，在进行单元测试时可能会引入外部依赖，增加了测试的难度。
• 内存泄漏风险：单例对象在整个应用程序的生命周期内都存在，如果不合理使用，可能会导致内存泄漏。

单例模式的适用场景

• 配置管理：在应用程序中，配置信息通常只需要一个实例来管理，例如数据库连接配置、应用程序的全局设置等。
• 日志记录：日志记录器通常是单例的，因为多个日志记录器可能会导致日志文件的混乱和不一致。
• 资源管理：如数据库连接池、线程池等，通过单例模式可以确保资源的有效管理和共享。