Unity的两种单例模式创建

第一种懒汉式单例模式也叫静态方法访问:

public class MySingleton : MonoBehaviour
{
    private static MySingleton instance;

    // 私有构造函数
    private MySingleton() { }

    // 静态访问方法
    public static MySingleton GetInstance()
    {
        if (instance == null)
        {
            instance = new GameObject("MySingleton").AddComponent<MySingleton>();
        }
        return instance;
    }

    // 可选:添加其他功能和数据到这个单例类
}
这种方式的优点是延迟初始化,即在第一次调用 GetInstance() 时创建实例。然而,这种方式在多线程环境下是非线程安全的。如果你需要在多线程环境中使用 MySingleton,可以使用 lock 关键字来确保线程安全。

 第二种unity特有的单例模式也叫静态字段访问

public class GameManager : MonoBehaviour
{
    public static GameManager instance;

    private void Awake()
    {
        if(instance != null)
        {
            Destroy(gameObject);
        }
        else
        {
            instance = this;
            DontDestroyOnLoad(gameObject);
        }
    }

    public void Walk()
    {
        // 实现 Walk 方法的代码
    }
}
这种方式的优点是线程安全,并且在 Unity 环境中非常实用,因为它利用了 Unity 的生命周期管理。然而,这种实现方式依赖于 Unity 引擎,无法在非 Unity 环境中使用。

<think>我们正在讨论Unity中的单例模式实现方法。根据引用资料,Unity单例模式有多种实现方式,主要分为两类:继承MonoBehaviour的和不继承MonoBehaviour的纯C#。同时,还要考虑是否跨场景、是否自动创建等问题。 根据引用[3]和引用[4]以及引用[5],我们可以总结如下: 1. 继承MonoBehaviour的:通常需要挂载到游戏物体上,可以处理Unity的生命周期方法,并且可以跨场景不销毁(通过DontDestroyOnLoad)。这种需要手动挂载到场景中的一个游戏物体上,或者通过代码在运行时创建。 2. 不继承MonoBehaviour的纯C#:使用传统的单例模式实现,通过私有构造函数和静态实属性来实现。这种在第一次访问时自动创建,且不依赖于Unity的游戏物体。但是,它不能直接使用Unity的生命周期方法(如Start、Update等)。 3. 泛型:可以封装一个泛型基类,方便复用。 下面分别给出几种实现方式: 一、继承MonoBehaviour的(不自动创建,需手动挂载) 这种单例模式适用于需要挂载到游戏物体上,并且希望跨场景存在的管理器。如: ```csharp using UnityEngine; public class MusicManager : MonoBehaviour { public static MusicManager Instance { get; private set; } private void Awake() { if (Instance != null && Instance != this) { Destroy(gameObject); } else { Instance = this; DontDestroyOnLoad(gameObject); // 如果需要跨场景 } } // 其他方法和属性 public float value; public void SetValue(float a) { value = a; } } ``` 在场景中创建一个空物体,将MusicManager脚本挂载上去。这样,在别的脚本中可以通过`MusicManager.Instance`来访问。 二、继承MonoBehaviour的(自动创建) 如果希望当场景中没有该时自动创建一个,可以修改如下: ```csharp using UnityEngine; public class MusicManager : MonoBehaviour { private static MusicManager _instance; public static MusicManager Instance { get { if (_instance == null) { // 在场景中查找是否已经存在 _instance = FindObjectOfType<MusicManager>(); if (_instance == null) { // 创建一个新的游戏物体并挂载 GameObject go = new GameObject("MusicManager"); _instance = go.AddComponent<MusicManager>(); DontDestroyOnLoad(go); // 如果需要跨场景 } } return _instance; } } private void Awake() { if (_instance != null && _instance != this) { Destroy(gameObject); } else { _instance = this; // 如果希望跨场景,则在这里调用DontDestroyOnLoad // DontDestroyOnLoad(gameObject); } } } ``` 注意:这种方式在第一次访问Instance属性时,如果不存在则自动创建。但是,如果游戏中有多个场景,并且希望在切换场景时不销毁,则使用DontDestroyOnLoad。同时,在Awake中处理重复实的销毁。 三、泛型MonoBehaviour(自动创建) 为了方便复用,我们可以写一个泛型基类: ```csharp using UnityEngine; public class SingletonMono<T> : MonoBehaviour where T : MonoBehaviour { private static T _instance; public static T Instance { get { if (_instance == null) { _instance = FindObjectOfType<T>(); if (_instance == null) { GameObject go = new GameObject(typeof(T).Name); _instance = go.AddComponent<T>(); } } return _instance; } } protected virtual void Awake() { if (_instance != null && _instance != this as T) { Destroy(gameObject); } else { _instance = this as T; // 如果希望跨场景,则在这里调用 // DontDestroyOnLoad(gameObject); } } } ``` 然后,具体的类可以继承这个基类: ```csharp public class MusicManager : SingletonMono<MusicManager> { public float value; public void SetValue(float a) { value = a; } } ``` 这样,我们只需要在MusicManager中关注业务逻辑,而的实现由基类完成。 四、不继承MonoBehaviour的纯C# 这种不依赖于Unity的游戏物体,适合不需要使用Unity生命周期的方法的工具类或管理器。 基本实现: ```csharp public class ConfigManager { private static ConfigManager _instance; // 私有构造函数防止外部实化 private ConfigManager() { // 初始化 } public static ConfigManager Instance { get { if (_instance == null) { _instance = new ConfigManager(); } return _instance; } } // 其他方法 } ``` 或者使用更简洁的表达式体属性(C# 6.0及以上): ```csharp public class ConfigManager { private static ConfigManager _instance; public static ConfigManager Instance => _instance ?? (_instance = new ConfigManager()); private ConfigManager() { // 初始化 } } ``` 五、线程安全的纯C#(使用锁) 如果考虑多线程,可以使用双重检查锁: ```csharp public class Singleton<T> where T : class, new() { private static T _instance; private static readonly object _lock = new object(); public static T Instance { get { if (_instance == null) { lock (_lock) { if (_instance == null) { _instance = new T(); } } } return _instance; } } } ``` 然后,具体的类可以这样写: ```csharp public class ConfigManager : Singleton<ConfigManager> { // 注意:这里构造函数必须是public,因为new T()需要可访问,但我们可以通过不提供公共构造函数来防止外部实化? // 但是这样写的话,要求T必须有一个公共的无参构造函数。如果希望构造函数非公共,可以使用反射创建(如引用[4]中所示)。 // 但是,如果使用反射,可以修改为: // _instance = Activator.CreateInstance<T>(); // 这样即使构造函数是私有的也可以创建 // 因此,我们可以将构造函数设为私有,然后使用反射创建。 // 不过,在Unity中,主线程是唯一的,通常不需要考虑多线程,所以简实现即可。 } ``` 但是,引用[4]中给出了使用反射的示,这样即使构造函数是私有的也可以创建。不过,在Unity中,我们通常在主线程操作,所以简实现即可。 总结: 在Unity中实现单例模式,根据需求选择: - 如果需要使用Unity的生命周期方法,或者需要挂载到游戏物体上,则选择继承MonoBehaviour的方式。 - 如果只是工具类,不需要挂载,则选择纯C#。 同时,考虑是否跨场景:对于MonoBehaviour,如果需要跨场景,则使用DontDestroyOnLoad。 另外,注意防止重复创建和线程安全(在Unity中通常主线程操作,所以一般不需要考虑线程安全,除非使用多线程)。 最后,根据引用[5]的总结表格,我们可以清晰地选择: | 类型 | 是否MonoBehaviour | 是否跨场景 | 是否自动创建 | |------|-------------------|------------|--------------| | 简 | 是 | 是(需DontDestroyOnLoad) | 否(需手动挂载) | | 泛型(Mono) | 是 | 是(需DontDestroyOnLoad) | 是 | | 纯逻辑 | 否 | 是(在内存中) | 是 | 根据实际需求选择适合的实现。 参考文献: [^3]: Unity单例模式实现跨场景通讯 [^4]: Unity单例模式 [^5]: Unity单例模式完全指南 相关问题: 1. 在Unity中,如何实现一个跨场景的? 2. 单例模式Unity中有什么潜在的风险? 3. 如何避免单例模式Unity场景切换时被重复创建? 4. 在Unity中使用单例模式管理游戏状态的最佳实践是什么?</think>### Unity 单例模式实现方法详解 在 Unity 中实现单例模式主要有三种方式,根据是否继承 `MonoBehaviour` 和是否支持跨场景,可以选择最适合的方案: --- #### 一、继承 MonoBehaviour 的基础(需手动挂载) ```csharp public class GameManager : MonoBehaviour { public static GameManager Instance; // 静态实引用 void Awake() { // 确保只有一个实存在 if (Instance != null && Instance != this) { Destroy(gameObject); } else { Instance = this; DontDestroyOnLoad(gameObject); // 跨场景不销毁 } } // 示方法 public void LoadLevel(int levelId) { // 关卡加载逻辑 } } ``` **特点**: 1. 需要手动挂载到场景 GameObject 2. 支持 Unity 生命周期方法(Awake/Update 等) 3. 通过 `DontDestroyOnLoad` 实现跨场景[^3] 4. 适用于游戏管理器、场景控制器等 --- #### 二、泛型自动创建(继承 MonoBehaviour) ```csharp public abstract class SingletonMono<T> : MonoBehaviour where T : MonoBehaviour { private static T _instance; private static readonly object _lock = new object(); public static T Instance { get { lock (_lock) { if (_instance == null) { // 场景中查找现有实 _instance = FindObjectOfType<T>(); // 不存在则创建新对象 if (_instance == null) { GameObject obj = new GameObject(typeof(T).Name); _instance = obj.AddComponent<T>(); DontDestroyOnLoad(obj); // 跨场景保留 } } return _instance; } } } protected virtual void Awake() { // 防止重复创建 if (_instance != null && _instance != this) { Destroy(gameObject); } } } // 使用示 public class AudioManager : SingletonMono<AudioManager> { public void PlaySound(string clipName) { // 音频播放逻辑 } } ``` **优势**: 1. 自动创建对象 2. 线程安全(通过 lock 实现)[^4] 3. 支持跨场景持久化 4. 可复用性强(通过继承使用) --- #### 三、纯 C# (不继承 MonoBehaviour) ```csharp public class ConfigManager { private static ConfigManager _instance; // 私有构造函数防止外部实化 private ConfigManager() { // 初始化逻辑 } public static ConfigManager Instance => _instance ?? (_instance = new ConfigManager()); // 示方法 public string GetConfig(string key) { // 配置读取逻辑 return "value"; } } ``` **适用场景**: 1. 工具类、算法类等无需 Unity 依赖的模块[^5] 2. 数据管理器、配置加载器等 3. 不需要 Unity 生命周期事件的对象 --- ### 三种实现方式对比 | 类型 | 继承 MonoBehaviour | 跨场景支持 | 自动创建 | 适用场景 | |------|--------------------|------------|----------|----------| | 基础 | ✅ | ✅ | ❌ | 游戏核心管理器 | | 泛型 | ✅ | ✅ | ✅ | 音频/资源管理器 | | 纯C# | ❌ | ✅ | ✅ | 工具类/配置类 | --- ### 最佳实践建议 1. **线程安全**:多线程环境使用 `lock` 确保唯一性[^4] 2. **场景切换**:使用 `DontDestroyOnLoad` 保持跨场景状态[^3] 3. **初始化时机**:在 `Awake` 中初始化而非 `Start`,确保其他脚本可用 4. **访问控制**:将构造函数设为 `private` 防止外部实化 5. **资源释放**:实现 `OnDestroy` 清理资源,避免内存泄漏 > 单例模式虽然方便全局访问,但过度使用会导致代码耦合度高。建议仅用于真正需要全局唯一性的管理器类[^5]。 --- ### 使用示 ```csharp // 调用音频管理器 AudioManager.Instance.PlaySound("Explosion"); // 访问游戏配置 string playerSpeed = ConfigManager.Instance.GetConfig("PlayerSpeed"); ```
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