Ruby設計模式透析之 —— 單例(Singleton)

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此為Java設計模式透析的拷貝版，專門為Ruby愛好者提供的，不熟悉Ruby文法的朋友請轉閱 ：

Java設計模式透析之 —— 單例(Singleton) 

寫軟體的時候經常需要用到列印日誌功能，可以協助你調試和定位問題，項目上線後還可以協助你分析資料，但是Ruby原生帶有的puts方法卻很少在真正的項目開發中使用。

為什麼作為Ruby新手神器的puts，到了真正項目開發當中會被唾棄呢？其實只要細細分析，你就會發現它的很多弊端。比如不可控制，所有的日誌都會在項目上線後照常列印，從而降低運行效率；又或者不能將日誌記錄到本地檔案，一旦列印被清除，日誌將再也找不回來；再或者列印的內容沒有Tag區分，你將很難辨別這一行日誌是在哪個類裡列印的。

你的leader也不是傻瓜，用puts的各項弊端他也清清楚楚，因此他今天給你的任務就是製作一個日誌工具類，來提供更好的日誌功能。不過你的leader人還不錯，並沒讓你一開始就實現一個具備各項功能的牛逼日誌工具類，只需要一個能夠控制列印層級的日誌工具就好。

這個需求對你來說並不難，你立刻就開始動手編寫了，並很快完成了第一個版本：

class LoggerDEBUG = 0INFO = 1ERROR = 2NOTHING = 3LEVEL = DEBUGdef debug msgputs msg if DEBUG >= LEVELenddef info msgputs msg if INFO >= LEVELenddef error msgputs msg if ERROR >= LEVELendend

通過這個類來列印日誌，只需要控制LEVEL的層級，就可以自由地控制列印的內容。比如現在項目處於開發階段，就將LEVEL設定為DEBUG，這樣所有的日誌資訊都會被列印。而項目如果上線了，可以把LEVEL設定為INFO，這樣就只能看到INFO及以上層級的日誌列印。如果你只想看到錯誤記錄檔，就可以把LEVEL設定為ERROR。而如果你開發的項目是用戶端版本，不想讓任何日誌列印出來，可以將LEVEL設定為NOTHING。列印的時候只需要調用：

logger = Logger.newlogger.debug("Hello World")

你迫不及待地將這個工具介紹給你的leader，你的leader聽完你的介紹後說：“好樣的，今後大夥都用你寫的這個工具來列印日誌了！”

可是沒過多久，你的leader找到你來反饋問題了。他說雖然這個工具好用，可是列印這種事情是不區分對象的，這裡每次需要列印日誌的時候都需要new出一個新的Logger，太佔用記憶體了，希望你可以將這個工具改成用單例模式實現。

你認為你的leader說的很有道理，而且你也正想趁這個機會練習使用一下設計模式，於是你寫出了如下的代碼：

class Loggerprivate_class_method :newDEBUG = 0INFO = 1ERROR = 2NOTHING = 3LEVEL = DEBUG@@instance = nildef debug msgputs msg if DEBUG >= LEVELenddef info msgputs msg if INFO >= LEVELenddef error msgputs msg if ERROR >= LEVELenddef self.instance@@instance = new unless @@instanceendend

首先使用private_class_method將Logger的new方法私人化，這樣就無法通過new方法建立Logger的執行個體了。然後使用一個靜態變數@@instance來儲存執行個體，並提供一個公有的instance方法用於擷取Logger的執行個體，在這個方法裡面判斷如果@@instance為nil，就new出一個新的Logger執行個體，否則就直接返回@@instance。這樣就可以保證記憶體當中只會存在一個Logger的執行個體了。單例模式完工！這時列印日誌的代碼需要改成如下方式：

logger = Logger.instancelogger.debug("Hello World")

你將這個版本展示給你的leader瞧，他看後笑了笑，說：“恩，不錯，功能是實現了。不過在ruby上還有更簡單的實現方式哦。”

只見他熟練地敲起了鍵盤，來向你展示更簡單的單例實現方式（在最初代碼基礎上修改）。

require 'singleton'class Loggerinclude Singleton#省略剩餘代碼end

首先從系統配置路徑中引入singleton.rb這個檔案，然後在Logger類裡引入Singleton這個模組。OK，一切完工了！

“什嗎？！” 你簡直不相信自己的眼睛，僅僅加入了兩行代碼就完成了單例模式。“可是instance方法從哪裡來的呢？”

你的leader告訴你，ruby有一個模組(module)機制，在類裡引入模組後，該類可以訪問模組中的定義的方法。instance方法就是定義在Singleton這個模組裡面的，然後在運行時將這個模組引入，Logger類就可以訪問Singleton中的instance方法了。

單例：保證一個類僅有一個執行個體，並提供一個訪問它的全域訪問點。