Singleton模式和Mono-State模式

类和实例

• 对于大多数的类,都可以创建多个实例.在需要和不需要时,创建和删除这些实例.该过程会伴随着内存的分配和归还.


• 同时,有一些类,应该仅有一个实例.该实例在程序启动/结束时被创建和删除.
  
  • root对象.通过该对象可以得到系统中的其他对象.
  
  
  • factory对象.用来创建系统中的其他对象.
  
  
  • manager对象.负责管理和控制其他对象.
  
  
  • 对于这些对象,如果创建了多份,那么就会发生逻辑错误.


• 通常情况下,强制对象单一性的机制有些多余.完全可以在程序启动时只创建该对象的一个实例.


• 不过,使用模式能够传达我们的意图(该类仅能有一个实例).


• 代价/收益:如果强制对象单一性的机制是轻量级的.那么传达意图的收益会胜过实施这些机制的代价.


• Singleton模式
  
  • 实现: private new(); private static theInstance; public static
    Instance();
  
  
  • 收益:
    
    • 适用于任何类:只需把类的构造变为private,并增加相应的static变量和方法.
    
    
    • 可以透过派生创建.
    
    
    • 延迟求值(lazy evaluation):只有真正使用时,才会创建对象.
  
  
  • 代价:
    
    • destory()未定义:由于持有Sigleton实例的模块很多,即使将该实例=null.随后对其方法的调用仍然会创建另一个新的实例.
    
    
    • 不能继承:从Singleton类派生的类不是Singleton.而必须加入static的处理.
    
    
    • 效率问题:每次调用Instance()都会进行if判断,很多情况下,是多余的.
    
    
    • 不透明性:Singleton的使用者不知道其使用的是一个Singleton类.


• Mono-State模式
  
  • 实现: 简单地把对象的所有变量变成static.而方法都是普通方法(非static).
  
  
  • 所有的实例,看起来就像具有不同名称的同一对象一样.即使当前所有的实例都被销毁,也不会丢失Data.
  
  
  • 收益:
    
    • 透明性:Mono-State对象和regular对象在使用上没有区别.
    
    
    • 可派生性:派生类也会共享相同的static var.
    
    
    • 多态性: 方法是非静态的,不同的子类可以基于同样的static var拥有不同的表现.
  
  
  • 代价:
    
    • 不可转换型: 不能透过派生来把常规类转换为Mono-State类.
    
    
    • 效率: Mono-State对象是真正的对象,创建许多个会有开销.
    
    
    • 内存: 只要创建了,即使还未使用,就已经占用了内存.


• 对比:
  
  • Singleton强制结构上的单一性.
  
  
  • Mono-State强制行为上的单一性.
  
  
  • Mono-State的测试case对Singleton是有效的.但是反之不行.
  
  
  • 如果希望透过派生去约束一个现存类,并且不介意它的所有调用者都必须要调用instance()来获取访问权,使用Singleton.
  
  
  • 如果希望类的单一性本质对调用者透明,或者使用单一对象的多态派生对象.使用Mono-State.

[Agile Software Development(Principles,Patterns,and Pracitices)]