Singleton模式的问题
过去几天我一直在读Singleton模式。 一般认为，需要的场景很less（如果不是很less的话），可能是因为它有自己的问题，比如
- 在垃圾收集环境中，对于内存pipe理来说可能是一个问题。
- 在multithreading环境中，它可能会导致瓶颈并引入同步问题。
- 来自testing的头痛。
我开始了解这些问题背后的想法，但不完全确定这些问题。 就像垃圾收集的问题一样，在单例实现（这是模式固有的）中使用静态是关注的问题？ 因为这意味着静态实例将持续到应用程序。 是否会降低内存pipe理（这只是意味着分配给单例模式的内存不会被释放）？
当然，在一个multithreading的设置中，让所有线程争夺单例实例将是一个瓶颈。 但是，这种模式的使用如何导致同步问题（当然，我们可以使用互斥锁或类似的东西来同步访问）。
从unit testing的angular度来看，由于单身人士使用静态方法（很难被嘲弄或扼杀），因此可能会导致问题。 不确定这一点。 有人可以详细说明这个testing问题吗？
谢谢。
在垃圾收集环境中，对于内存pipe理来说可能是一个问题
在典型的单例实现中，一旦你创build了单例，你永远不能销毁它。 单身小时，这种非破坏性有时是可以接受的。 但是，如果单身人士是巨大的，那么你不必要地使用更多的内存比你应该。
在有垃圾收集器的语言（如Java，Python等）中，这是一个更大的问题，因为垃圾收集器总是会相信单例是必需的。 在C ++中，你可以通过delete指针来作弊。 然而，这会打开自己的蠕虫，因为它应该是一个单身，但删除它，你可以创build第二个。
在大多数情况下，这种过度使用内存不会降低内存性能，但可以认为它与内存泄漏相同。 用一个大的单身人士，你正在浪费用户的计算机或设备上的内存。 （如果你分配一个巨大的单例，你可以运行内存碎片，但这通常是一个无关紧要的问题）。
在multithreading环境中，它可能会导致瓶颈并引入同步问题。
如果每个线程都访问相同的对象，并且您正在使用互斥锁，则每个线程都必须等待另一个线程解锁单例。 而且，如果线程很大程度上依赖于单例，那么将性能降低到单线程环境，因为线程的大部分时间都在等待。
但是，如果您的应用程序域允许，您可以为每个线程创build一个对象 – 这样线程就不会花时间等待，而是完成工作。
来自testing的头痛。
值得注意的是，一个单身的构造函数只能被testing一次。 您必须创build一个全新的testing套件才能再次testing构造函数。 如果你的构造函数没有使用任何参数，这很好，但是一旦你接受了一个参数，就不能再有效的单位testing了。
此外，你不能有效地将单例存根（stub）转换出来，并且你对模拟对象的使用变得很难使用（有办法可以解决这个问题，但是比它更值钱）。 继续阅读更多关于这个…
（这也导致了一个糟糕的devise！）
单身也是一个糟糕的devise的标志。 一些程序员想让他们的数据库类是一个单身人士。 他们通常认为，“我们的应用程序永远不会使用两个数据库”。 但是，有一段时间可能会使用两个数据库，或者unit testing您想要使用两个不同的SQLite数据库。 如果您使用单身人士，则必须对应用程序进行一些重大更改。 但是，如果您从一开始就使用常规对象，则可以利用面向对象的优势，高效，准时地完成任务。
单身人士的大多数情况是程序员懒惰的结果。 他们不希望将一个对象（例如数据库对象）传递给一堆方法，所以他们创build了一个单独的方法，每个方法都用作一个隐式参数。 但是，这种方法因为上述原因而叮当作响。
如果可以，尽量不要使用单身人士。 尽pipe从一开始看似乎是一个很好的方法，但通常总是会导致devise不佳，难以维护代码。
如果您还没有看到“ 单身人士是病态骗子 ”这篇文章，您也应该阅读。 它讨论了单元之间的互连如何从界面中隐藏起来，因此您需要构build软件的方式也从界面中隐藏起来。
有同一作者的单身的其他文章的链接。
在评估Singleton模式时，你必须问“有什么select？如果我不使用Singleton模式，会发生同样的问题吗？
大多数系统都需要大型全局对象 。 这些是大而昂贵的项目（例如数据库连接pipe理器），或者持有普遍状态信息（例如，locking信息）。
Singleton的替代方法是在启动时创build此Big Global对象，并将其作为parameter passing给需要访问此对象的所有类或方法。
同样的问题会发生在非单身的情况下吗？ 我们一个接一个地检查一下：
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内存pipe理 ：当应用程序启动时，大全局对象将存在，对象将一直存在，直到closures。 由于只有一个对象，它将占用与单例情况完全相同的内存量。 内存使用不是问题。 （@MadKeithV：关机时的销毁顺序是一个不同的问题）。
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multithreading和瓶颈 ：所有线程都需要访问同一个对象，无论它们是作为parameter passing了这个对象还是他们调用了MyBigGlobalObject.GetInstance（） 。 所以Singleton与否，你仍然会有同样的问题，（幸运的是有标准的解决scheme）。 这也不是问题。
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unit testing ：如果你不使用Singleton模式，那么你可以在每个testing开始时创buildBig Global Object，当testing完成时垃圾收集器将会把它拿走。 每个testing都将从一个新的，干净的环境开始，这个环境不受前面testing的影响。 或者，在单身人士的情况下，一个客体将通过所有的testing，并且很容易被“污染”。 所以是的，在unit testing方面，Singleton模式真的会受到影响。
我的偏好：由于unit testing问题，我倾向于避免Singleton模式。 如果它是我没有unit testing（例如，用户界面层）的less数环境之一，那么我可能会使用单例，否则我会避免它们。
我对单身人士的主要观点基本上是把两个不好的性质结合在一起。
你提到的事情可能是一个问题，当然，但他们不一定是。 同步的东西可以是固定的，如果多个线程频繁访问单例，它只会成为一个瓶颈，等等。 这些问题令人讨厌，但不是交易破坏者。
单身人士更基本的问题是，他们试图做的是从根本上说是不好的。
由GoF定义的单例有两个属性：
- 它是全球可访问的，而且
- 它阻止了这个类不止一次被实例化。
第一个应该是简单的。 总的来说，全球化是不好的。 如果你不想要一个全局的，那么你也不想要一个单身。
第二个问题不太明显，但从根本上说，它试图解决一个不存在的问题。
你最后一次意外地实例化了一个类的时候，你想重用一个已经存在的实例吗？
当你最后一次意外地input“ std::ostream() << "hello world << std::endl “时，是什么时候意味着 ” std::cout << "hello world << std::endl ”？
这只是不会发生。 所以我们不需要首先防止这一点。
但更重要的是，“只有一个必须存在”的直觉总是错误的。 我们通常所说的“我目前只能看到一个用例”。
但是“我只能看到一个实例的用法”和“如果有人敢创build两个实例，应用程序会崩溃”不一样。
在后一种情况下，单身人士可能是合理的。 但在前者，这是一个过早的deviseselect。
通常情况下，我们最终需要多个实例。
你通常最终需要多个logging器。 有你写的日志干净，结构化的消息，客户端监视，有一个你转储debugging数据为自己使用。
也很容易想象，你最终可能会使用多个数据库。
或程序设置。 当然，一次只能激活一组设置。 但是，当它们处于活动状态时，用户可以进入“选项”对话框并configuration第二组设置。 他还没有应用，但一旦他点击“OK”，他们必须交换，并更换当前活动的设置。 而这意味着，直到他被击中“好”，实际上存在两套select。
更一般地说，unit testing：
unit testing的基本规则之一是它们应该孤立运行。 每个testing都应该从头开始设置环境，运行testing，然后把所有东西都拆下来。 这意味着每个testing都希望创build一个新的单例对象，对它进行testing，并closures它。
这显然是不可能的，因为一个单身人士是创造一次，只有一次。 它不能被删除。 新的实例不能创build。
所以最终，单例问题不是像“难以确保线程安全正确”这样的技术性问题，而是一个更基本的“他们实际上并没有为你的代码贡献任何正面的东西，而是增加了两个负面的特质，到你的代码库，谁会想要这个？
关于这个unit testing的关注。 主要的问题似乎不是单独testing单例，而是testing使用它们的对象。
这样的对象不能被隔离进行testing，因为它们依赖于单身，这些单身既隐藏又难以移除。 如果单身代表一个到外部系统（DB连接，支付处理器，ICBM发射单元）的接口，情况会更糟糕。 testing这样一个对象可能会意外地写入数据库，发送一些知道在哪里甚至是射出一些洲际导弹的钱。
我同意以前的观点，经常使用这些观点，所以你不必在各处传递一个论点。 我这样做。 典型的例子是你的系统logging对象。 我通常会做一个单身人士，所以我不必把它通过整个系统。
调查 – 在日志logging对象的例子中，有多less人（显示手）会将额外的arg添加到任何可能需要logging日志的例程中 – 使用单例？
我不一定会把单身人士和全球人物等同起来。 任何事情都不应该阻止开发人员将单个对象的实例作为parameter passing给对象，而不是将它们召唤出来。 隐藏其全局可访问性的意图甚至可以通过隐藏其getInstance函数给几个select的朋友来完成。
至于unit testing的缺陷，单元意味着小，所以重新调用应用程序来testing单身人士不同的方式似乎是合理的，除非我错过了点的东西。
