25、软件设计模式：单例反模式与依赖注入

软件设计模式：单例反模式与依赖注入

1. 引言

在软件设计领域，有许多设计模式可以帮助开发者构建出更优质、更易维护的软件系统。其中，依赖注入（Dependency Injection）被认为是一种能够显著提升软件设计质量的重要模式，甚至可被视为改变游戏规则的关键因素。在深入探讨依赖注入之前，我们先来认识一个对良好软件设计有害的模式——单例模式（Singleton）。

2. 单例反模式

单例模式乍一看是一种简单且广泛使用的设计模式，不仅在C++领域如此。它常被用于日志记录器（Loggers）、数据库连接、中央用户管理，以及代表物理世界的事物（如USB或打印机接口等硬件）。此外，工厂（Factories）和所谓的实用工具类（Utility Classes）也经常被实现为单例。然而，实用工具类的单例实现本身就是一种代码异味，因为这暗示着低内聚性。

设计模式的作者们曾被记者多次询问是否会修订书籍并发布新版本，他们通常的回答是认为书中内容仍然基本有效，无需修订。但在一次与在线期刊InformIT的访谈中，他们给出了更详细的回答。其中，Erich Gamma表达了对单例模式的看法，他认为单例模式的使用几乎总是一种设计缺陷。

单例模式的目标是确保一个类只有一个实例，并提供对该实例的全局访问点。但这一目标包含两个明显的问题：
- 生命周期管理与业务逻辑未分离 ：根据关注点分离原则，对象的生命周期管理应与特定领域的业务逻辑相互独立。但在单例模式中，这两个关注点基本没有分离。
- 全局访问的隐患 ：在面向对象的上下文中，“全局访问点”这种说法显得可疑，容易引发问