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Unity單例模式

div 定義 內部使用 介紹 普通模式 方法 -s 字段 name

轉載引用了CSDN海濤高軟,燕雙飛等大牛的博客&

https://www.cnblogs.com/liaoguipeng/p/5130144.html

https://blog.csdn.net/yuechuzhao/article/details/46906217----Good Suggestions!

單例模式:(singleton pattern),簡單說即類的實例在內存中只有一個;

簡單兩種類型的總結如下:

I.寫一個腳本,然後將這個腳本拖放到場景中某個對象身上,千萬註意只拖一次到場景中,我們知道,一旦將腳本托給場景中某個對象,

就變成腳本組件,組件就是對象,因此這個類的實例在場景中有且只有一個,因此從某種意義上講場該腳本組件也就是單例的。

訪問此種單例有兩種方式:

1.getcomponent方法;

2.遊戲中,經常為了獲取方便,比較易用的方式如下(xuhaitao.instance),使用這種方式要註意三點,在場景中有且只有一個該類的腳本組件,

再一個就是該腳本組件所依附的對象在場景中必須是激活的,否則會報空指針異常,最後一點是要將instance=this這樣代碼放在Awake函數中

不要放在Start函數中——防止其它類中調用時此單例尚未賦值實例化,報空錯:

如果腳本是繼承monobehavior,那麽使用起單例來更加簡單。

只需要在Awake()裏面,添加一句instance = this;

II.

1.公有靜態方法的方法

public class AssetLoader : MonoBehaviour
{

    private static AssetLoader instance;
    private AssetLoader() { }  //禁止外界通過New的方式獲取該類的實例
    public static AssetLoader GetInstance()
    {
        if (instance == null)
        {
            instance 
= new AssetLoader(); } return instance; }

2.公有靜態屬性的方法

public class AssetLoader : MonoBehaviour
{

    private static AssetLoader instance;
    private AssetLoader() { }  //禁止外界通過New的方式獲取該類的實例
    public static AssetLoader Instance
    {
        get
        {
            if (instance ==null)
            {
                instance = new AssetLoader();
            }
            return instance;
        }
    }

進一步的介紹與用處:

一、單例模式優點

  1. 單例模式核心在於對於某個單例類,在系統中同時只存在唯一一個實例,並且該實例容易被外界所訪問;
  2. 意味著在內存中,只存在一個實例,減少了內存開銷;

二、單例模式特點

  1. 只存在唯一一個實例;
  2. 提供統一對外訪問接口,使得全局可對該單例的唯一實例進行訪問;
  3. 自行實例化(私有構造函數,不允許外界對其進行實例化)。

三、單例模式使用

  1. 資源管理器,資源對象數據的加載和卸載(無狀態不需要實例化的對象);
  2. 單一客戶端連接服務器等;
  3. 生命周期在遊戲中永不消毀的對象。

四、單例模式註意點

  1. 註意線程安全問題,在多線程、高並發的情況下,可能同時產生多個實例,違背了單例模式。
  2. Unity中如果過度使用單例模式,將會導致代碼耦合度非常高,腳本與腳本之間的耦合,代碼的後續拓展變得非常麻煩。一個過分依賴單例模式的開發者不能成為一個好的開發者,也不會去接觸到更多優秀的設計模式。個人推薦ECS 實體 - 組件式編程。
  3. Unity中暫時不需要考慮多線程問題,Unity就只有一個主線程和開啟多個輔助協程,不會出現多線程並發問題。
  4. 控制遊戲對象的生成和銷毀並不建議使用單例模式,可通過主遊戲邏輯InGame進行事件下發,自行管理Update,使用工廠來進行對象的創建和銷毀。

五、單例模式常見模式

  1. 懶漢模式(最常用)

    1.1 提供私有構造函數;

    1.2 自行實例化;

    1.3 提供唯一實例,並且對外提供全局靜態訪問接口對該實例進行訪問;

/// <summary>
/// 普通模式
/// </summary>
public class Singleton
{
    private static Singleton _instance = null;

    private Singleton()
    {
    }

    public static Singleton GetInstance()
    {
        if (_instance == null)
        {
            _instance = new Singleton();
        }
        return _instance;
    }
}

2.餓漢模式

2.1 本類內部預先自行實例化出唯一實例;

2.2 對外提供唯一訪問接口(靜態方法),對預先實例化的唯一實例進行訪問;

2.3 私有構造函數;

/// <summary>
    /// 餓漢單例模式
    /// </summary>
    public class Singleton
    {
        // 自行預先實例化,內部定義自己唯一實例,只供內部使用 //
        private readonly static  Singleton Instance = new Singleton();

        private Singleton() 
        {
            // Do Something
        }

        // 提供外部訪問的靜態方法,來對內部唯一實例進行訪問 //
        public static Singleton GetInstance()
        {
            return Instance;
        }
    }

3.雙重鎖模式(解決線程安全問題)

3.1 保證多線程中只存在唯一實例

/// <summary>
/// 雙重鎖單例模式
/// </summary>
public class Singleton
{
    private static Singleton _instance = null;
    private static readonly object _syslock = new object();  
    private Singleton()
    {
    }

    public static Singleton GetInstance()
    {
        // 最開始判斷不存在的時候,該類從來未被實例化過 //
        if (_instance == null)
        {
            // 鎖定狀態,繼續搜索是否存在該類的實例 //
            lock (_syslock)
            {
                // 如果不存在,在鎖定狀態下實例化出一個實例 //
                if (_instance == null)
                {
                    _instance = new Singleton();
                    return _instance;
                }
                else  // 鎖定狀態下,存在該類實例,直接返回 //
                {
                    return _instance;
                }
            }
        }
        // 該實例本身就已經存在了,直接返回 //
        return _instance;
    }
}



// 公有屬性
public sealed class Singleton
{
private static volatile Singleton instance;
private static object syncRoot = new Object();
private Singleton() {}
public static Singleton Instance
{
get
{
if (instance == null)
{
lock (syncRoot)
{
if (instance == null)
instance = new Singleton();
}
}
return instance;
}
}
}

4.泛型單例模式

在一個案例中,我們可能需要使用到不止一個單例模式類,甚至更多。那麽此時,使用泛型單例模式模板來實現單例模式,我們可以有兩種不同的方法來實現它:

  • 4.3.1 首先我們來看下泛型模板,我們對泛型類進行約束,T只能是一個Class,並且有一個公共無參構造函數,代碼如下: 技術分享圖片
    using System;
    using UnityEngine;
    
    public class SingletonProvider<T> where T : class ,new()
    {
        private SingletonProvider()
        {
        }
    
        private static T _instance;
        // 用於lock塊的對象
        private static readonly object _synclock = new object();
    
        public static T Instance
        {
            get
            {
                if (_instance == null)
                {
                    lock (_synclock)
                    {
                        if (_instance == null)
                        {
                            // 若T class具有私有構造函數,那麽則無法使用SingletonProvider<T>來實例化new T();
                            _instance = new T();
                            //測試用,如果T類型創建了實例,則輸出它的類型名稱
                            Debug.Log("{0}:創建了單例對象" + typeof(T).Name);
                        }
                    }
                }
                return _instance;
            }
            set { _instance = value; }
        }
    }
    技術分享圖片
    • 4.3.2 然後我們定義了一個網絡連接類 NetIO,使用單例提供類中的泛型T替代為具體的網絡連接類進行使用:
      1. 使用具體類替代泛型,用泛型單例提供類對該具體類達到提供唯一實例的單例實現效果:
      2. 具體類中定義了字段NetIoCreateTime來存儲該類實例化的時間,進行下一步分析該類實例是否是唯一實例,具體類代碼如下: 技術分享圖片
        public class NetIO 
        {
        
            public static NetIO GetInstance()
            {
                return SingletonProvider<NetIO>.Instance;
            }
        
            public NetIO()
            {
                this.NetIoCreateTime = DateTime.Now;
            }
        
            public DateTime NetIoCreateTime
            {
                get { return _ct; }
                set { _ct = value; }
            }
        
            private DateTime _ct;
        }
        技術分享圖片
      3. 在Unity中Update參數中調用該類,對該類創建時間進行輸出
        public void Update()
            {
                Debug.Log(NetIO.GetInstance().NetIoCreateTime);
            }
      4. 測試結果如下:技術分享圖片
      5. 所有創建時間都一致,證明該類提供單例提供類中的泛型替代,達到了單例模式的效果,提供了該類的唯一實例訪問

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