c++ - 我会因单例过度而感到过度杀伤力吗？

Question

我是C++的新手，正在编写一个跨平台(桌面/移动)2D游戏引擎...我的问题是，我是否以适当的方式使用单例，如果没有，是否有替代方法？

基本上，我的引擎中有一些组件是围绕单例对象构建的。例子:

VBOManager(单人)
这个“管理器”基本上负责分配，当然，“管理”用于存储纹理映射和顶点坐标的vbo。我通过此对象控制“读/写”，因此我可以缓存其他对象写入vbo的数据并返回指针(避免存储重复的数据，例如具有相同映射和顶点坐标的500个 Sprite )。

TextureManager(Singleton，自我解释)

GLUtils(单人)
我几乎用它来统一通用的GL调用，这些调用根据当前平台(例如GL或GLES)而有所不同。例如，GLU函数(libglu不在android上，因此我有一个自定义实现)

图形(Singleton)
用于处理诸如窗口初始化和大小调整，全局帧率管理，视口(viewport)初始化等工作。

InputManager(Singleton，自我解释)
无论如何，所以在这里我正在审查所有这些内容，并且开始感到非常肮脏。我确实认为，鉴于给定对象的要求和功能，这是合理的。但是，另一方面，我是一个新手，对于在我的代码中如此猖“的“模式”感到不对劲。如果确实是后者，那有什么替代方案？

Answer 1

在开始之前，我想弄清楚我们在说什么，以便我们都在同一页面上。单例是:

“对象”，这意味着它具有某些内部状态，该状态被封装为直接外部访问。它具有生命周期:它在程序执行的某个时刻创建，并在以后的某个时刻销毁。

“最多只能创建一个实例”，这意味着存在一些明确的机制，这些机制强制阻止创建多个实例。构造函数和析构函数在程序执行中将被调用一次。

“可全局访问。”一旦创建实例，就可以通过全局函数调用或类的公共(public)静态成员对其进行访问。

全局对象不是单例。它只是一个全局对象。如果可以制作多个，则不是单例。

现在，定义已不复存在:

VBOManager (Singleton)

我无法想象该对象如何以任何有意义的方式工作。就OpenGL而言，缓冲区对象是独立的构造。他们彼此之间没有关系。所以我不明白为什么您需要一个经理来处理所有这些问题。

我可以理解拥有专门的包装缓冲区对象类来处理流缓冲区对象。有几种方法可以进行流传输，有些方法的性能要比其他方法更好。因此，将其包装在一个对象中是有意义的。

但是拥有一个全局缓冲区对象管理器是没有意义的。缓冲区对象应该彼此独立。或者，如果有的话，它们应该依赖于其他对象，例如网格物体(多个网格物体可以引用相同的缓冲区)。但是，您不必具有全局缓冲区对象管理器。

我可以理解拥有一个命名对象的存储库，可以从中添加和检索它们。但是我不理解对于像这样的特定对象类型是否需要它。使其成为全局单例的需求令人怀疑。

我发现单例最适合根本上唯一的概念。有一个文件系统，因此拥有一个全局文件系统是有意义的。 OpenGL本身是全局的(由于其基于C的本质)，尽管即使那样，也可以切换渲染上下文。如果有两个东西有意义，那么单例可能不是最好的选择。

即使您仅使用单个缓冲区对象并为其提供管理器，也无需使此类成为单例。您可以根据需要将其设置为全局变量，但是不必强制阻止用户创建多个此类的实例。如果以后要使用多个缓冲区对象管理器(并可能要为性能付出代价)，就这样吧。

GLUtils (Singleton)

为什么这是一个对象？单例模式指的是一个对象，在任何时候都只能有一个实例。效用函数只是全局函数。

C++不是Java。您不必将所有内容都放在一个类中。全局功能不是坏设计。确实，在适当的情况下，它们是好的设计。如果一个函数不需要访问任何状态(除了它的参数和它可能调用的任何其他函数之外)，那么就不需要它成为对象的一部分。

Graphics (Singleton)

对于这一点，可以认为Singleton是有意义的。它是有状态的生命物体。而且您明确希望在您的应用程序中不要多个。

但是，请考虑这一点。拥有一个以上是很错误的吗？您将多久传递一次此 Graphics对象？在 Graphics对象级别需要工作多少代码？我猜不是很多。一些基本的初始化代码，仅此而已。

因此，尽管这是有根据的，但没有必要。这不是一个必须成为Singleton的概念。另外，由于能够拥有多个，您可以随时将其删除并创建一个新的。这使您的应用程序能够更轻松地重建窗口。

这样做的一个缺陷是可能同时具有两个 Graphics对象。这涉及到处理OpenGL上下文。由于OpenGL上下文是全局状态，因此拥有多个 Graphics对象可能会导致问题，因为这两个对象都有自己的上下文。您将需要某种方式将特定的 Graphics对象设置为当前对象，该对象将自身绑定(bind)为当前OpenGL上下文(并检索所需的任何函数指针)。