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完整指南Ruby设计模式编程中对单例模式的运用

佚名 2026-09-05 12:30:02

平时做技术实践时,很多问题不是概念不会,而是细节没串起来。拿“详细解析Ruby设计模式编程中对单例模式的运用”来说,它看着像小点,放到项目里常会牵出环境、配置、兼容性和维护成本。下面按实际采用顺序,把思路、关键写法和容易踩坑的地方讲清楚,便于大家直接对照操作。

简介
落到代码里,单例模式是设计模式中最轻松的形式之一。这一模式的目的是使得类的一个对象成为系统中的唯一实例。要实现这一点,能够从客户端对其进行实例化开始。所以需用一种只允许生成对象类的唯一实例的机制,“阻止”所有想要生成对象的访问。采用工厂方法来限制实例化过程。这个方法应该是静态方法(类方法),因为让类的实例去生成另一个唯一实例毫无意义。


要点
结合项目来看,显然单例模式的要点有三个;一是某个类只能有一个实例;二是它必须自行新建这个实例;三是它必须自行向整个系统提供这个实例。
理解这一步时,从具体实现角度来说,就是以下三点:一是单例模式的类只提供私有的构造函数,二是类定义中含有一个该类的静态私有对象,三是该类提供了

singleton


class ClassVariableTester
 @@class_count = 0
 
 def initialize
  @instance_count = 0
 end
 
 def increment
  @@class_count = @@class_count + 1
  @instance_count = @instance_count + 1
 end
 
 def to_s
  "class count :#{@@class_count} -- instance count :#{@instance_count}"
 end
  
end
 
cv1 = ClassVariableTester.new
cv1.increment
cv1.increment
puts("cv1:#{cv1}")
cv2 = ClassVariableTester.new
puts("cv2:#{cv2}")
 
#cv1:class count :2 -- instance count :2
#cv2:class count :2 -- instance count :0


结合项目来看,新建了第二个对象时,@@class_count 为2,二@instance_count为0,因为类变量被所有实例所共享,党cv1.increment调用了两次以后@@class_count为2,新建第二个ClassVariableTester对象cv2的时候,共享了@@class_count,所以此时的@@class_count仍为2。
结合项目来看,而实例变量只能为当前对象服务,所以实例对象cv2的@@instance_count为0
类变量的这种特性是一种单例模式


class SimpleLogger
 
 @@instance = SimpleLogger.new
  
 def self.get_instance
  @@instance
 end
 
 private_class_method :new
end
 
sl1 = SimpleLogger.get_instance
sl2 = SimpleLogger.get_instance
puts sl1 == sl2


结果为:true。
结合项目来看,采用一个类变量来保存仅有的一个类的实例,同时需一个类方法得到这个单例实例。

实际处理时,但是借助SimpleLogger.new还是能够新建另一个实例对象,所以需把着个new方法设为私有的。


sl3 = SimpleLogger.new
 private method `new' called for SimpleLogger:Class (NoMethodError)
 
require 'singleton'
class SimpleLogger
 include Singleton
 
end
 
#puts SimpleLogger.new
sl1 = SimpleLogger.instance
sl2 = SimpleLogger.instance
puts sl1 == sl2


结果为:true

Ruby类库中提供了singleton,来简化单例类的新建。
落到代码里,混入Singleton,就省略了新建类变量,初始化单例实例,新建类级别的instance方法,以及将new设为私有。
借助SimpleLogger.instance来拿到日志器的单例。

但是两种方式还是又差异的。
落到代码里,第一种方式称之为“勤性单例(eager instantiation)”。
在确实需之前就新建了实例对象。
第二种方式称之为“惰性单例(lazy instantiation)”
在调用instance时才会去新建。

理解这一步时,但是这个Singleton不能真正的阻止任何事情,能够用过public_class_method改变new方法的为公用的。
实际处理时,打开类,设置new方法为public之后,就能够用SimpleLogger.new来新建对象了。


class SimpleLogger
 public_class_method :new
end
 
puts SimpleLogger.new

再来分两种情况:

从实现思路看,(一)采用全局变量,尽量不要采用全局变量,因为全局变量是程序紧密的耦合在一起,
其实单例模式和全局变量的作用是一样的,
$logger = SimpleLogger.new

(二)采用类作为单例,


class SimpleLogger
  
 WARNING = 1
 INFO = 2
 
 def initialize(file)
  @@log = File.open(file, "w")
  @@level = WARNING
 end
  
 
 def self.warning(msg)
  puts @@level > WARNING
  @@log.puts(msg) if @@level > WARNING
  @@log.flush
 end
 
 def self.level
  @@level
 end
 
 def self.level=(new_level)
  @@level = new_level
 end
  
end
SimpleLogger.new("test.txt")
puts SimpleLogger.level
SimpleLogger.level = SimpleLogger::INFO
puts SimpleLogger.level
SimpleLogger.warning("warning")

实例


require 'rubygems'
require 'watir'
require 'singleton'
class AutoTest
 include Singleton
 def OpenUrl(url)
  @browser= Watir::Browser.new
  @browser.goto(url)
  @url=url
 end
 def set_textarea(text)
  @browser.text_field(:id,'kw').set(text)
 end
 def click
  @browser.button(:id,'su').click
 end
end
test,test2 = AutoTest.instance
test.OpenUrl('http://www.baidu.com')
test.set_textarea('aslandhu')
test.click


在这个场景下,这里虽然新建了两个AutoTest实例,但是第二个实例其实为nil,也就是说同时没有新建成功。


require 'rubygems'
require 'watir'
require 'singleton'
require 'thread'
class TestOneObj
 
end
class <<TestOneObj
 include Singleton
 def instance
  @browser= Watir::Browser.new
  self
 end
 def openurl(url)
  @browser.goto(url)
 end
 def set_textarea(text)
  @browser.text_field(:id,'kw').set(text)
 end
  def click
  @browser.button(:id,'su').click
  end
end
test = TestOneObj.instance
test2 = TestOneObj.instance
p test.inspect
p test2.inspect
test.openurl('www.baidu.com')
test2.set_textarea('aslandhu')
test.click

结合项目来看,上面这段代码试图新建两个Browser对象,但事实上新建的两个对象均为同一个。虽然打开了两个IE窗口,但是对象还是一个,即test与test2是同一个对象。

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