單例模式絕對是在常用以及面試常問設(shè)計模式中排名首位的。一方面它夠簡單，三言兩語就能說明白。另一方面，它又夠復(fù)雜，它的實現(xiàn)不僅僅只有一種形式，而且在Java等異步語言中還要考慮多線程加鎖的問題。所以在面試時，千萬不要以為面試官出單例模式的問題就放松了，這個模式真的是可深可淺，也極其能體現(xiàn)一個開發(fā)者的水平。因為只要工作過一段時間，不可避免的就會接觸到這個模式。
GoF定義：保證一個類僅有一個實例，并提供一個訪問它的全局訪問點。
GoF類圖
代碼實現(xiàn)
class Singleton
{
private static $uniqueInstance;
private $singletonData = '單例類內(nèi)部數(shù)據(jù)';
private function __construct()
{
// 構(gòu)造方法私有化，外部不能直接實例化這個類
}
public static function GetInstance()
{
if (self::$uniqueInstance == null) {
self::$uniqueInstance = new Singleton();
}
return self::$uniqueInstance;
}
public function SingletonOperation(){
$this->singletonData = '修改單例類內(nèi)部數(shù)據(jù)';
}
public function GetSigletonData()
{
return $this->singletonData;
}
}
沒錯，核心就是這樣一個單例類，沒別的了。讓靜態(tài)變量保存實例化后的自己。當(dāng)需要這個對象的時候，調(diào)用GetInstance()方法獲得全局唯一的一個對象。
$singletonA = Singleton::GetInstance();
echo $singletonA->GetSigletonData(), PHP_EOL;
$singletonB = Singleton::GetInstance();
if ($singletonA === $singletonB) {
echo '相同的對象', PHP_EOL;
}
$singletonA->SingletonOperation(); // 這里修改的是A
echo $singletonB->GetSigletonData(), PHP_EOL;
客戶端的調(diào)用，我們會發(fā)現(xiàn)singletonA和singletonB是完全一樣的對象。
沒錯，從代碼中就可以看出，單例最大的用途就是讓我們的對象全局唯一。
那么全局唯一有什么好處呢？有些類的創(chuàng)建開銷很大，而且并不需要我們每次都使用新的對象，完全可以一個對象進(jìn)行復(fù)用，它們并沒有需要變化的屬性或狀態(tài)，只是提供一些公共服務(wù)。比如數(shù)據(jù)庫操作類、網(wǎng)絡(luò)請求類、日志操作類、配置管理服務(wù)等等
曾經(jīng)有過面試官問過，單例在PHP中到底是不是唯一的？如果在一個進(jìn)程下，也就是一個fpm下，當(dāng)然是唯一的。nginx同步拉起的多個fpm中那肯定就不是唯一的啦。一個進(jìn)程一個嘛！
單例模式的優(yōu)點：對唯一實例的受控訪問；縮小命名空間；允許對操作和表示的精化；允許可變數(shù)目的實例；比類操作更靈活。
Laravel中在IoC容器部分使用了單例模式。關(guān)于容器部分的內(nèi)容我們會在將來的Laravel系列文章中講解。我們可以在Illuminate\Container\Container類中找到singleton方法。它調(diào)用了bind方法中的getClosure方法。繼續(xù)追蹤會發(fā)現(xiàn)他們最終會調(diào)用Container的make或build方法來進(jìn)行實例化類，不管是make還是build方法，他們都會有單例的判斷，也就是判斷類是否被實例化過或者在容器中已存在。build中的if (!$reflector->isInstantiable())。
公司越來越大，但我們的全部公司的花名冊都只有一份（單例類），保存在我們的OA系統(tǒng)中。怕的就是各個部門擁有各自己的花名冊后會產(chǎn)生混亂，比如更新不及時漏掉了其他部門新入職或者離職的員工。其他部門在需要的時候，可以去查看全部的花名冊，也可以在全部花名冊的基礎(chǔ)上建立修改自己部門的部分。但是在OA系統(tǒng)中，其實他們修改的還是那一份總的花名冊中的內(nèi)容，大家維護(hù)的其實都是保存在OA系統(tǒng)服務(wù)器中的那唯一一份真實的花名冊
完整代碼：https://github.com/zhangyue0503/designpatterns-php/blob/master/21.singleton/source/singleton.php
既然上面說過數(shù)據(jù)庫操作類和網(wǎng)絡(luò)請求類都很喜歡用單例模式，那么我們就來實現(xiàn)一個Http請求類的單例模式的開發(fā)。記得在很早前做Android的時候，還沒有現(xiàn)在這么多的框架，Http請求都是自己封裝的，網(wǎng)上的教程中大部分也都是采取的單例模式。
緩存類圖
完整源碼：https://github.com/zhangyue0503/designpatterns-php/blob/master/21.singleton/source/singleton-http.php
<?php
class HttpService{
private static $instance;
public function GetInstance(){
if(self::$instance == NULL){
self::$instance = new HttpService();
}
return self::$instance;
}
public function Post(){
echo '發(fā)送Post請求', PHP_EOL;
}
public function Get(){
echo '發(fā)送Get請求', PHP_EOL;
}
}
$httpA = new HttpService();
$httpA->Post();
$httpA->Get();
$httpB = new HttpService();
$httpB->Post();
$httpB->Get();
var_dump($httpA == $httpB);
說明
是不是依然很簡單，這里就不多說這種形式的單例了，我們說說另外幾種形式的單例
在Java等靜態(tài)語言中，靜態(tài)變量可以直接new對象，在聲明$instance的時候直接給他賦值，比如 private static instance = new HttpService();。這樣可以省略掉GetInstance()方法，但是這個靜態(tài)變量不管用不用都會直接實例化出來占用內(nèi)存。這種單例就叫做餓漢式單例模式。
我們的代碼和例子很明顯不是餓漢式的，這種形式叫做懶漢式。你要主動的來用GetInstance()獲取，我才會創(chuàng)建對象。
懶漢式在多線程的應(yīng)用中，如java多線程或者PHP中使用swoole之后，會出現(xiàn)重復(fù)創(chuàng)建的問題，而且這多次創(chuàng)建的都不是同一個對象了。這時一般會使用雙重檢測來來確保全局還是只有唯一的一個對象。具體代碼大家可以去自己找一下。餓漢式不會有問題，餓漢式本身就已經(jīng)給靜態(tài)屬性賦值了，不會再改變。具體可以參考靜態(tài)類相關(guān)文章(公眾號內(nèi)查詢《PHP中的static》或掘金https://juejin.im/post/5cb5b2926fb9a068664c1ac5)。
還有一種方式是靜態(tài)內(nèi)部類的創(chuàng)建方式。這種平常就不多見了，它的資源利用率高。將靜態(tài)變量放在方法內(nèi)，使靜態(tài)變量成為方法內(nèi)的變量而不是類中的變量。它可以讓單例對象調(diào)用自身的靜態(tài)方法和屬性。
是不是突然發(fā)現(xiàn)單例真的沒有想象中的那么簡單啊，還有這么多我不知道的東西。一個人從知道自己知道到知道自己不知道就是上升了一個臺階，再下去就是不知道自己知道了，到了這個階段的碼農(nóng)那可都是高手中的高手了。單例模式就是這樣一個經(jīng)典常用的超級模式。為什么叫超級模式呢？因為它和工廠兩大模式真的可以說是面試必備題，不學(xué)可不行哦！下一個登場的是狀態(tài)模式，從名字就可以看出，和類的狀態(tài)有關(guān)，但具體是干嘛的呢？我們下回見。
