php设计模式 Singleton(单例模式)

下面就让我来详细讲解一下 PHP 设计模式 Singleton（单例模式）的完整攻略。

什么是单例模式？

单例模式是一种创建型设计模式，它确保一个类只有一个实例，并且提供了一个全局访问点来访问这个实例。单例模式通常用于管理共享资源，例如数据库连接、日志文件等等。

单例模式的使用场景

当一个类的实例化需要耗费很多资源的时候，或者介于全局变量和局部变量之间，适合使用单例模式。

单例模式的实现方法

饿汉式实现

饿汉式实现是指单例模式在类加载的时候就创建了实例，因此也叫做静态单例模式。这种方式实现简单，线程安全，但是可能会浪费一些资源，因为不一定每次都需要实例化这个对象。实现方法如下：

class Singleton
{
    private static $instance = new Singleton();

    private function __construct()
    {
    }

    public static function getInstance(): Singleton
    {
        return self::$instance;
    }
}

懒汉式实现

懒汉式实现是指单例模式只有在第一次使用的时候才创建实例。这种实现方式避免了内存浪费的问题，但是需要考虑线程安全性问题。实现方法如下：

class Singleton
{
    private static $instance;

    private function __construct()
    {
    }

    public static function getInstance(): Singleton
    {
        if (!isset(self::$instance)) {
            self::$instance = new Singleton();
        }
        return self::$instance;
    }
}

这种方式有一个线程安全问题，可能会出现同时创建两个实例的情况。可以在 getInstance 方法上加锁来解决。

class Singleton
{
    private static $instance;

    private function __construct()
    {
    }

    public static function getInstance(): Singleton
    {
        if (!isset(self::$instance)) {
            self::$instance = new Singleton();
        }
        return self::$instance;
    }

    public static function getInstanceThreadSafe(): Singleton
    {
        static $instance;
        if (!isset($instance)) {
            self::$instance = new Singleton();
        }
        return $instance;
    }
}

单例模式的示例代码

下面给出两个单例模式的示例代码。

示例代码一：日志类

在例子中，我们模拟了一个日志类。日志类通过单例模式实现了只有一个实例，可以全局调用。

class Log
{
    private static $instance;
    private $logs = [];

    private function __construct()
    {
    }

    public static function getInstance(): Log
    {
        if (!isset(self::$instance)) {
            self::$instance = new Log();
        }
        return self::$instance;
    }

    public function add($log)
    {
        $this->logs[] = $log;
    }

    public function printLogs()
    {
        foreach ($this->logs as $log) {
            echo $log . "\n";
        }
    }
}

// example usage
$log = Log::getInstance();
$log->add('log 1');
$log->add('log 2');
$log->add('log 3');
$log->printLogs();

示例代码解析：

1. Log 类是一个单例类，它只需要在第一次使用的时候实例化，所以我们在 getInstance 方法中实现单例模式。
2. add 方法用于添加一条日志，printLogs 方法用于打印所有的日志。

示例代码二：数据库连接类

在例子中，我们模拟了一个数据库连接类。数据库连接类通过单例模式实现了保证只有一个数据库连接实例。

class Database
{
    private static $instance;
    private $db;

    private function __construct()
    {
        $this->db = new PDO('mysql:host=localhost;dbname=test', 'root', 'password');
    }

    public static function getInstance(): Database
    {
        if (!isset(self::$instance)) {
            self::$instance = new Database();
        }

        return self::$instance;
    }

    public function query($sql)
    {
        return $this->db->query($sql);
    }
}

// example usage
$db = Database::getInstance();
$result = $db->query('SELECT * FROM users');
foreach ($result as $row) {
    echo $row['id'] . ':' . $row['name'] . "\n";
}

示例代码解析：

1. Database 类是一个单例类，它只需要在第一次使用的时候实例化，所以我们在 getInstance 方法中实现单例模式。
2. query 方法用于执行 SQL 查询，返回的是 PDOStatement 对象。

以上就是单例模式的完整攻略。单例模式在实际开发中非常常见，可以想象在一个应用程序中，可能需要访问的资源非常多，而我们不希望每次都去创建全新的实例，而是希望尽可能的减少资源的消耗。