PHP單例模式設計模式：原理與實現方法詳解

gitbox 2025-07-02

介紹

PHP中的單例模式（Singleton Pattern）是一個廣泛使用的設計模式，確保一個類只能創建一個實例，並提供一個全局訪問點來獲取該實例。這種模式通常用於需要共享資源的類，比如數據庫連接、日誌記錄器等。本文將介紹單例模式的原理及實現方法。

原理

單例模式的核心思想是：在類中創建一個私有的靜態屬性來保存唯一的實例，並提供一個公共的靜態方法來獲取該實例。無論在哪裡調用獲取實例的方法，始終返回同一個對象。這保證了類的實例只有一個，並且提供全局訪問點。

實現

普通單例模式

以下是一個簡單的PHP代碼示例，展示如何實現普通的單例模式：

 class Singleton {<br>    private static $instance;<br><br>    private function __construct() {<br>        // 私有構造函數，防止直接通過new來創建實例<br>    }<br><br>    public static function getInstance() {<br>        if (!self::$instance) {<br>            self::$instance = new Singleton();<br>        }<br>        return self::$instance;<br>    }<br>}<br>$instance1 = Singleton::getInstance();<br>$instance2 = Singleton::getInstance();<br>var_dump($instance1 === $instance2); // 輸出: bool(true)

在這個例子中，Singleton類包含一個私有的靜態屬性$instance來保存唯一實例，並提供一個公共的靜態方法getInstance()來獲取這個實例。如果$instance為空，則創建一個新的Singleton實例，否則直接返回現有實例。

線程安全單例模式

如果在多線程環境中使用單例模式，可能會導致多個實例的創建。為了避免這種情況，可以在getInstance()方法中添加線程鎖定機制，確保只有一個線程能夠創建實例。下面是線程安全的單例模式的實現示例：

 class Singleton {<br>    private static $instance;<br><br>    private function __construct() {<br>        // 私有構造函數，防止直接通過new來創建實例<br>    }<br><br>    public static function getInstance() {<br>        if (!self::$instance) {<br>            $lock = true;<br>            if ($lock) {<br>                usleep(100); // 模擬加鎖操作<br>            }<br>            if (!self::$instance) {<br>                self::$instance = new Singleton();<br>            }<br>            $lock = false; // 釋放鎖<br>        }<br>        return self::$instance;<br>    }<br>}<br>$instance1 = Singleton::getInstance();<br>$instance2 = Singleton::getInstance();<br>var_dump($instance1 === $instance2); // 輸出: bool(true)

在這個代碼中，通過模擬鎖定機制（使用$lock變量），確保在創建實例時，只有一個線程可以訪問getInstance()方法，從而避免多個實例的創建。

總結

單例模式是一種常見的設計模式，確保一個類只有一個實例，並提供一個全局的訪問點來獲取該實例。本文介紹了單例模式的基本原理，並展示瞭如何在PHP中實現普通單例模式和線程安全的單例模式。通過使用單例模式，可以有效地管理共享資源，確保資源的唯一性和一致性。不過，在使用單例模式時，也需要謹慎考慮其對代碼可測試性和可擴展性的影響。