Singletonパターンは一般的な設計パターンであり、その中心的な目的は、クラスに1つのインスタンスしかないことを確認し、外部にグローバルアクセスポイントを提供することです。
多くのアプリケーションシナリオでは、一部のオブジェクトでは、構成ファイルオブジェクト、ログオブジェクトなどなど、1つのインスタンスのみが必要です。これらのオブジェクトが作成され、リソースが消費されるたびに、シングルトンモードが1つのインスタンスのみが作成され、すべてのアクセスがそのインスタンスを共有するため、不必要なリソースの無駄を回避します。
シングルトンモデルには多くの利点があり、特に共有リソースが必要なシナリオに適しています。
プログラムに作成する必要がある同じタイプの複数のオブジェクトがある場合、Singletonパターンを使用するとメモリを大幅に保存できます。 Singleton Patternは1つのオブジェクトインスタンスのみを作成し、すべてのクラスがそのインスタンスを共有するため、メモリ無駄を避けて各インスタンスのオブジェクトを繰り返し作成する必要はありません。
Singletonモードは、プログラムの効率を効果的に改善できます。インスタンスを共有することにより、オブジェクトにアクセスするたびにオブジェクトを再作成する必要はありません。これにより、頻繁にオブジェクトの作成と破壊操作を削減し、パフォーマンスを向上させることができます。
以下は、シングルトンモードの典型的なアプリケーションシナリオです。
アプリケーションでは、通常、構成ファイルを読み取り、メモリ内の構成情報を保存する必要があります。構成ファイルにアクセスするたびにファイルが再読された場合、これはリソースの無駄につながる可能性があります。 Singleton Modeを介して、構成ファイルをロードして、プログラムが開始されたらインスタンスを保持し、後続のアクセスの直後にインスタンスを使用できます。
データベース接続は、リソース集約型操作です。データベースが操作されるたびに新しいデータベース接続が作成される場合、リソースの無駄であり、パフォーマンスに影響します。 Singletonモードを使用して、プログラムの開始時にデータベース接続を作成し、その後の操作は接続を直接再利用します。
ロギングは、多くのアプリケーションで重要な機能です。ログが記録されるたびに新しいログオブジェクトが作成されると、多くのリソースが消費されます。 Singleton Modeを使用すると、プログラムの開始時にログオブジェクトを作成し、その後の使用でこのインスタンスを共有できます。
Singletonモードを実装する場合、次のキーポイントに従う必要があります。
インスタンスが1つしかないことを確認するには、外部がオブジェクトを直接作成できないようにコンストラクターを民営化する必要があります。簡単な実装の例は次のとおりです。
単一のインスタンスにアクセスするには、グローバルアクセスポイントが必要です。通常、このアクセスポイントは静的な方法です。実装のコード例は次のとおりです。
上記のコードでは、「getInstance()」メソッドはグローバルアクセスポイントであり、単一のインスタンスを返します。インスタンスが作成されていない場合、インスタンスを作成して返します。インスタンスが作成されている場合、作成されたインスタンスを直接返します。
シングルトンモードには多くの利点がありますが、いくつかの欠点があります。
Singleton Modeは、オブジェクトの作成関数とアクセス関数をマージし、単一の責任の原則に違反します。その結果、クラスの責任は複雑すぎて、柔軟性と保守性を低下させます。
Singleton Patternは1つのインスタンスのみを作成できるため、クラスの機能を拡張したり、特別なニーズを満たす必要がある場合に制限される場合があります。
Singleton Patternは基本的にグローバル変数を作成し、グローバルな状態の乱用に簡単につながり、それによってコードの結合と複雑さが増加します。
シングルトンパターンは非常に効果的なデザインパターンです。クラスのインスタンスが1つしかないことを確認し、グローバルアクセスポイントを提供することにより、リソースを効果的に節約し、プログラムの効率を改善し、頻繁なオブジェクトの作成と破壊を回避できます。ただし、単一の責任の原則の違反やスケーリングの難しさなど、いくつかの欠点もあります。したがって、Singletonモードを使用する場合、実際のニーズに応じて慎重に選択する必要があります。