Одиночка — это порождающий паттерн, который гарантирует существование только одного объекта определённого класса, а также позволяет достучаться до этого объекта из любого места программы.
Одиночка имеет такие же преимущества и недостатки, что и глобальные переменные. Его невероятно удобно использовать, но он нарушает модульность вашего кода.
Вы не сможете просто взять и использовать класс, зависящий от одиночки в другой программе. Для этого придётся эмулировать присутствие одиночки и там. Чаще всего эта проблема проявляется при написании юнит-тестов.
Применимость: Многие программисты считают Одиночку антипаттерном, поэтому его всё реже и реже можно встретить в Ruby-коде.
Признаки применения паттерна: Одиночку можно определить по статическому создающему методу, который возвращает один и тот же объект.
Наивный Одиночка (небезопасный в многопоточной среде)
Топорно реализовать Одиночку очень просто — достаточно скрыть конструктор и предоставить статический создающий метод.
Тот же класс ведёт себя неправильно в многопоточной среде. Несколько потоков могут одновременно вызвать метод получения Одиночки и создать сразу несколько экземпляров объекта.
main.rb: Пример структуры паттерна
# Класс Одиночка предоставляет метод instance, который позволяет клиентам # получить доступ к уникальному экземпляру одиночки. class Singleton @instance = new private_class_method :new # Статический метод, управляющий доступом к экземпляру одиночки. # # Эта реализация позволяет вам расширять класс Одиночки, сохраняя повсюду # только один экземпляр каждого подкласса. def self.instance @instance end # Наконец, любой одиночка должен содержать некоторую бизнес-логику, которая # может быть выполнена на его экземпляре. def some_business_logic # ... end end # Клиентский код. s1 = Singleton.instance s2 = Singleton.instance if s1.equal?(s2) print 'Singleton works, both variables contain the same instance.' else print 'Singleton failed, variables contain different instances.' end
output.txt: Результат выполнения
Singleton works, both variables contain the same instance.
Многопоточный Одиночка
Чтобы исправить проблему, требуется синхронизировать потоки при создании объекта-Одиночки.
main.rb: Пример структуры паттерна
# Класс Одиночка предоставляет метод instance, который позволяет клиентам # получить доступ к уникальному экземпляру одиночки. class Singleton attr_reader :value @instance_mutex = Mutex.new private_class_method :new def initialize(value) @value = value end # Статический метод, управляющий доступом к экземпляру одиночки. # # Эта реализация позволяет вам расширять класс Одиночки, сохраняя повсюду # только один экземпляр каждого подкласса. def self.instance(value) return @instance if @instance @instance_mutex.synchronize do @instance ||= new(value) end @instance end # Наконец, любой одиночка должен содержать некоторую бизнес-логику, которая # может быть выполнена на его экземпляре. def some_business_logic # ... end end # @param [String] value def test_singleton(value) singleton = Singleton.instance(value) puts singleton.value end # Клиентский код. puts "If you see the same value, then singleton was reused (yay!)\n"\ "If you see different values, then 2 singletons were created (booo!!)\n\n"\ "RESULT:\n\n" process1 = Thread.new { test_singleton('FOO') } process2 = Thread.new { test_singleton('BAR') } process1.join process2.join
output.txt: Результат выполнения
If you see the same value, then singleton was reused (yay!) If you see different values, then 2 singletons were created (booo!!) RESULT: FOO FOO
