php设计模式之单例模式

1.单例模式
单例模式顾名思义,就是只有一个实例。作为对象的创建模式, 单例模式确保某一个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。
单例模式的要点有三个:
    一是某个类只能有一个实例;
    二是它必须自行创建这个实例;
    三是它必须自行向整个系统提供这个实例。
为什么要使用PHP单例模式
    1. php的应用主要在于数据库应用, 一个应用中会存在大量的数据库操作, 在使用面向对象的方式开发时, 如果使用单例模式, 则可以避免大量的new 操作消耗的资源,还可以减少数据库连接这样就不容易出现 too many connections情况。
    2. 如果系统中需要有一个类来全局控制某些配置信息, 那么使用单例模式可以很方便的实现. 这个可以参看zend Framework的FrontController部分。

    3. 在一次页面请求中, 便于进行调试, 因为所有的代码(例如数据库操作类db)都集中在一个类中, 我们可以在类中设置钩子, 输出日志,从而避免到处var_dump, echo。


    /**  
     * 设计模式之单例模式  
     * $_instance必须声明为静态的私有变量  
     * 构造函数必须声明为私有,防止外部程序new类从而失去单例模式的意义  
     * getInstance()方法必须设置为公有的,必须调用此方法以返回实例的一个引用  
     * ::操作符只能访问静态变量和静态函数  
     * new对象都会消耗内存  
     * 使用场景:最常用的地方是数据库连接。  
     * 使用单例模式生成一个对象后,该对象可以被其它众多对象所使用。  
     */  
    class man  
    {  
        //保存例实例在此属性中  
        private static $_instance;  
      
        //构造函数声明为private,防止直接创建对象  
        private function __construct()  
        {  
            echo '我被实例化了!';  
        }  
      
        //单例方法  
        public static function get_instance()  
        {  
          //  var_dump(isset(self::$_instance));  
              
            if(!isset(self::$_instance))  
            {  
                self::$_instance=new self();  
            }  
            return self::$_instance;  
        }  
      
        //阻止用户复制对象实例  
        private function __clone()  
        {  
            trigger_error('Clone is not allow' ,E_USER_ERROR);  
        }  
      
        function test()  
        {  
            echo "test";  
      
        }  
    }  
      
    // 这个写法会出错,因为构造方法被声明为private  
    //$test = new man;  
      
    // 下面将得到Example类的单例对象  
    $test = man::get_instance();  
    $test = man::get_instance();  
    $test->test();  
      
    // 复制对象将导致一个E_USER_ERROR.  
    //$test_clone = clone $test;  


### PHP 单例模式懒汉式实现及构造函数私有原因 在 PHP 中,单例模式的懒汉式实现确保了类的实例只有在需要时才被创建。以下是关于懒汉式单例模式的具体实现及其构造函数必须为私有的原因: #### 懒汉式单例模式的实现 懒汉式单例模式通过延迟实例化的方式,在首次调用 `getInstance()` 方法时才创建类的唯一实例[^2]。以下是一个标准的懒汉式单例模式实现示例: ```php class LazySingleton { // 静态变量用于存储唯一实例 private static $instance = null; // 私有化构造函数,防止外部实例化 private function __construct() { // 初始化逻辑 } // 禁止克隆实例 private function __clone() { } // 禁止反序列化实例 private function __wakeup() { } // 静态方法用于获取唯一实例 public static function getInstance() { if (self::$instance === null) { self::$instance = new self(); } return self::$instance; } } ``` #### 构造函数必须为私有的原因 构造函数被声明为 `private` 的主要目的是防止外部代码通过 `new` 操作符直接实例化该类的对象。如果构造函数是 `public` 或 `protected`,则其他代码可以通过 `new LazySingleton()` 创建新的实例,这将破坏单例模式的核心原则——确保只有一个实例存在[^4]。 具体来说: - 私有化构造函数可以完全控制对象的创建过程,确保只有通过 `getInstance()` 方法才能获得类的实例。 - 这种设计避免了意外或恶意创建多个实例的情况,从而维护了全局唯一性的约束。 #### 双重检测锁定(线程安全) 在多线程环境下,为了确保懒汉式单例模式的安全性,通常会使用双重检测锁定机制。以下是一个线程安全的懒汉式单例模式实现: ```php class ThreadSafeLazySingleton { private static $instance = null; private function __construct() { // 初始化逻辑 } private function __clone() {} private function __wakeup() {} public static function getInstance() { if (self::$instance === null) { synchronized(self::class) { if (self::$instance === null) { self::$instance = new self(); } } } return self::$instance; } } ``` 在这个实现中,`synchronized` 块确保了在多线程环境下,只有第一个线程能够进入实例化逻辑,其他线程必须等待直到实例创建完成[^3]。 #### 总结 懒汉式单例模式通过延迟实例化的方式,在需要时才创建类的唯一实例。构造函数必须为私有的原因是防止外部代码通过 `new` 操作符直接实例化对象,从而破坏单例模式的核心原则。此外,在多线程环境中,可以通过双重检测锁定机制来确保线程安全性。
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