PHP设计模式----单例模式（singleton）

提出问题：
为什么使用单例模式？

对于系统中的某些类来说，只有一个实例很重要，例如，1、一个系统中可以存在多个打印任务，但是只能有一个正在工作的任务；2、在Windows中就只能打开一个任务管理器。如果不使用机制对窗口对象进行唯一化，将弹出多个窗口，如果这些窗口显示的内容完全一致，则是重复对象，浪费内存资源；如果这些窗口显示的内容不一致，则意味着在某一瞬间系统有多个状态，与实际不符，也会给用户带来误解，不知道哪一个才是真实的状态，因此任务窗口必须唯一；3、我们在链接数据库的时候，在整个系统中，即使我们已经封装好一个对数据库的链接的类，但是如果有好多地方都要进行数据库的链接和操作，分别实例化这个类，那么将会产生大量的数据操作，每次都要new操作，但是每次new都会消耗大量的内存资源和系统资源，而且每次打开和关闭数据库连接都是对数据库的一种极大考验和浪费。
因此，单例模式将是一个很好的解决方法。

单例模式有以下3个特点：

1．某个确定的类只能有一个实例。

2．必须自行创建这个实例。

3．必须给其他对象（整个系统）提供这一实例。

那么为什么要使用PHP单例模式？

PHP一个主要应用场合就是应用程序与数据库打交道的场景，在一个应用中会存在大量的数据库操作，针对数据库句柄连接数据库的行为，使用单例模式可以避免大量的new操作。因为每一次new操作都会消耗系统和内存的资源。

如下代码：

<?php
class MysqlConn
{
// MYSQL数据库连接信息
const MYSQLHOSTNAME = "127.0.0.1";
const MYSQLUSERNAME = "root";
const MYSQLPASSWORD = "123456";
const MYSQLDBNAME = "test";
const MYSQLCHARSET = "utf8";
/**
* Description：mysql数据库连接函数
* Return value：连接成功返回数据库连接句柄；连接失败返回错误消息
*/
public function MysqlConnect()
{
$db = new mysqli(self::MYSQLHOSTNAME, self::MYSQLUSERNAEM, self::MYSQLPASSWORD, self::MYSQLDBNAME); // 连接数据库
$db->set_charset(self::MYSQLCHARSET);
if (mysqli_connect_errno())
{
throw new CircleMysqlException("服务器系统故障", 1001);
}
else
{
return $db;
}
}
}
?>

缺陷：
每次数据库连接都要new这个类，然后调用mysqlconnect方法，返回close掉，频繁的new和数据库连接关闭操作是非常消耗资源的

改进：
每次应该直接返回当前应用中已经打开的数据库连接句柄,如果关闭了，再重新打开。

这里使用单例模式如下：

<?php
class Singleton
{
/**
* Description:（1）静态变量，保存全局实例，跟类绑定，跟对象无关
* （2）私有属性，为了避免类外直接调用类名::$instance，防止为空
*/
private static $instance;
/**
* Description:数据库连接句柄
*/
private $db; //可由前面的类获取得到或者整合进来
/**
* Description:私有化构造函数，防止外界实例化对象(如果外界能实例化，那么也会产生大量的数据库操作)
*/
private function __construct()
{
}
/**
* Description:私有化克隆函数，防止外界克隆对象
*/
private function __clone()
{
}
/**
* Description:静态方法，单例访问统一入口
* @return Singleton：返回应用中的唯一对象实例
*/
public static function GetInstance()
{
if (!(self::$instance instanceof self))
{
self::$instance = new self();
}
return self::$instance;
}
/**
* Description:获取数据库的私有方法的连接句柄
*/
public function GetDbConnect()
{
return $this->db;
}
}

需要一个保存类的唯一实例的静态成员变量（通常$instance为私有变量）
构造函数和克隆函数必须声明为私有的，为了防止外部程序new类从而失去单例模式意义
必须提供一个访问这个实例的公共静态方法，从而返回唯一实例的一个引用

以上内容参考自http://www.cnblogs.com/lh460795/archive/2013/07/30/3225650.html

再举一个例子：
假设现在我们需要一个类用来保存应用程序的程序信息，比如作者，电话号码，地址等，这些信息在你每次部署程序时都会有所不同。该对象也可被用作一个“公告板”，它是系统中的其他无关对象设置和获取消息的中心。比如A这个对象负责设置作者，B这个对象负责设置地址，C这个对象可能要得到该应用程序的作者和电话号码。
那么问题来了，假如这个类，明确是这个对象，如果对于A、B、C、不是唯一的，即它们操作的对象不一样，那就会出现作者不唯一，电话号码不唯一，C获取到的信息是空白的。因此这里我们就要用到单例模式了：

<?php
class Singleton{
private $props = array();//用来保存作者，电话号码，地址等
private static $instance;//该类的实例，私有防止被外界使用
private function __construct(){ }//构造函数私有，防止在外部被实例化
private function __clone(){ }//防止被克隆产生相同的对象
public static function getInstance(){
if(!self::$instance instanceof self){
self::$instance = new self();
}
return self::$instance;
}
//设置对象属性
public function setProperty($key,$val){
$this->props[$key] = $val;
}
//获取对象属性
public function getProperty($key){
return $this->props[$key];
}
}

好了，现在我们使用一下这个类是否满足我们的需求

$pref = Singleton::getInstance();
$pref->setProperty('name','LSGO实验室');
unset($pref);//销毁引用
$pref2 = Singleton::getInstance();
echo $pref2 = getProperty('name');
//最终返回LSGO实验室，而不是空白，证明$pref和$pref2操作的是同一个对象

单例模式就介绍完了，其实一开始我想，假如我用一个全局变量来保存这个特定的对象，然后在任意的一个无关对象里面也能实现这些功能啊，但是，全局变量是不安全的，你能保证在其他地方不会存在同名的全局变量把该变量覆盖了？？在面向对象的开发环境中，单例模式是一种对于全局变量的改进。

PHP设计模式----单例模式（singleton）

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