深一层看Singleton
Singleton模式通常被认为是比较容易理解和运用的设计模式。目前，网上已经有相当多的资料讲解Singleton的基础知识，本文试图避免重复性的介绍，而是尝试从不同的角度更深入地探讨Singleton。
“保证对象有唯一的实例，并且提供一个全局访问点”是Singleton模式比较常见的描述。不知您是否意识到，这个定义本身就散发着某种"bad smell"。为什么要把“保证对象有唯一实例”的创建职责，和“提供一个全局访问点”的访问职责混入一个模式呢？
为了更清楚地说明这个问题，我们假设有一个Singleton的类A，并通过静态方法A.Instance()提供唯一实例。使用者类B通常会直接以A.Intance().Do()的方式来使用它（因为这样很方便）。这里我们需要追问的是B的设计，“B一定要A的单例对象才行吗？不是单例可以吗？”。其实，绝大多数情况B所需要的仅仅是A的对象，它甚至根本不需要知道“单例”为何物。但不幸的是以方便的理由，“单例”成功地混入了B，这就造成B对A的“单例耦合”。"单例耦合"直接损害了B的可测试性，因为我们无法对类A进行mock，只能带着A测试B，扩大了测试边界。一般来讲，具有好的可测试性的模块，通常表现为依赖注入的开放式设计，因为这样才方便通过mock等方式模拟外部依赖，让测试专注于模块本身的逻辑，即测试边界只包含被测模块本身。
通过上面的分析，问题已经很清楚了，B是A的使用者，它只关注A提供的功能接口；A只能有唯一实例是A的创建者的事情，与B无关。所以，我们提倡B应该采用开放式的依赖注入，比如通过构造函数或者通过Setter让外部注入A的实例，不要仅仅因为方便而滥用Singleton。对于创建唯一实例的职责可以采用传统Singleton模式，也可以采用其它方式。从理论上讲，创建A的职责不一定要放在A内部来实现，我们完全可以结合工厂模式，设计所谓的单例工厂，保证从这个工厂出品的对象是唯一实例。
其实，某些情况下，我们的真实需求并非“保证类有唯一对象”而是“保证类对象有唯一的状态”。这里涉及两个问题：
第一“既然是类，又是唯一，为什么不干脆弄成static算了，还要Singleton模式干嘛？”。其实，这是为了避免使用者B对类A的直接依赖，采用static就无法把B设计成依赖注入式的，采用static意味着失去了多态。这里的多态特别指对Singleton类本身有接口要求，那么static设计就直接被排除在外了。
第二“既然用户不关心是一个对象还是多个对象，是否可能类有多个对象，但都共享同一状态，用这种方式实现状态唯一性需求？”。答案是肯定的，MonoState模式正是采用这种方式，把唯一状态通过static成员封装在类内部，让所有对象共享同一状态。与Singleton相比，MonoState更好地分离了状态唯一性和对象使用，避免出现耦合。
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posted on 2009-10-31 14:53 Todd Wei 阅读(2941) 评论(52) 编辑 收藏 举报
