design-patterns - 好的OO设计-Singleton设计模式

Question

突然之间，我有点OO危机。在过去的几年中，我充分利用了Singleton对象。我在很多地方都用过它们。

例如，在设计MVC Java应用程序时，我将创建一个Singleton'SystemRegistry'类来存储模型和视图类（我只在简单的应用程序上工作，从来没有出现过多个视图的需求）。

当我创建模型并查看对象（不是单例对象，只是普通对象）时，我将执行以下操作：

SystemRegistry.getInstance().setModel(model);

在我的控制器类（用于不同GUI项目的很多事件处理程序）中，可以按如下方式访问视图或模型：

SystemRegistry.getInstance().getView();

我永远不会在应用程序的模型部分中使用SystemRegistry类，但有时会在我看来使用它来访问（但很少（如果有，则要修改））来自模型的信息。

从我阅读的内容（尤其是 Steve Yegge's article）来看，这似乎是设计应用程序的一种糟糕方法。关于构建代码的更好方法的任何想法。

另外，我如何设计类的另一个方面（可能与单例无关或无关）是使用“经理类型”类。一个示例是我用C ++创建的（非常简单）的基于OpenGL的游戏引擎。

主要类是GameEngine。过度争用类存储了许多Manager，并处理了主循环，而其他则没有。此类中存储的一些管理器如下：
ObjectManager，RenderingManager，LightingManager，EventManager（包括输入），HUDManager，FrameRateManager，WindowManager等。可能还有更多。

基本上，这些类处理游戏引擎的不同方面。名称非常简单明了，因此您应该能够很好地了解它们的用法。

现在，这是一个可重用的基础，我可以在不同的项目中使用它，并且需要对其进行理想的更改。

在每个新游戏中，我都将GameEngine的实例创建为全类变量（大多数游戏逻辑存储在单个类中），并设置不同的管理器（例如，加载窗口坐标或照明文件中的详细信息，设置FPS等）。要在ObjectManager中注册一个对象，我将执行以下操作：

Player player = new Player();
gameEngine.getObjectManager().addObject(player);

现在，此对象将存储在ObjectManager类的向量中，并在GameEngine在每帧中调用ObjectManager drawObjects（）方法时绘制。

在关于Singletons的那篇文章之后，我现在可能有点偏执（也许没有足够的时间来思考），但是我开始进行第二次猜测，想知道我设计GameEngine的方式是否正确（ （因为缺少更好的词），而不仅仅是陷入Singleton模式所共有的陷阱。

对我的帖子的任何评论将不胜感激。

编辑：感谢您的答案。我非常感谢他们。如果可能的话，我希望有人可以给我一些有关上面发布的两个项目方案的提示。如何避免使用Singletons / Managers？

对于第一个，DI是正确的答案吗？我是否应该授予视图访问模型的权限（这可能更多是MVC响应）？该视图是否将从实现接口中受益（以便可以插入多个不同的视图）？

在第二种情况下，该应用程序还可以如何构造？抱怨只是使用Manager类而不是更具体的名称吗？还是在某些情况下可以进一步细分类（例如ObjectHolder，ObjectDrawer，ObjectUpdater）？

Answer 1

好吧，你为什么写单身人士？如果您了解单身性膀胱炎出了什么问题，就知道将来要注意什么。

您为何一秒钟认为单身人士是解决任何问题的好方法？因为一本书这么说？不要盲目相信书。书籍需要像其他任何人一样证明其主张。如果我告诉您，如果您将显示器倒置，您的代码看起来会更好，举证责任就在我身上。即使我是某种代码的上帝。即使全世界每天有数百万开发人员敬拜我，但如果我无法证明我的建议仍然不值一提，并且如果我不能让您选择“行，那是有道理的。我理解您为什么建议这样做，并且我想不出更好的方法来做到这一点。”

对于某些设计模式书也是如此。因此，他们写道：“设计模式很棒”，“单例是设计模式，因此它也很棒”。所以呢？他们可以证明这一主张的合理性吗（不，至少在单例情况下不能如此），因此请忽略它。

如果其他人建议您使用单例，则逻辑是相同的：这些人是否真的提出了一个很好的论据，说明为什么这是个好主意？

而且，如果您自己提出了辩解，那么今天您能看到问题出在哪里吗？您忘记了什么？

避免将来犯太多错误的唯一方法是从已经犯的错误中学习。单身人士或经理阶层如何因您的防守而滑落？当您第一次了解它们时，您应该注意什么？或对此事，稍后，当您在代码中自由使用它们时。那里有什么警告信号应该使您感到奇怪：“这些单身人士真的是正确的道路吗？”作为程序员，您必须相信自己的想法。您必须相信自己会做出明智的决定。唯一的方法就是在做出错误决定时汲取教训。因为我们都经常这样做。我们能做的最好的事情就是确保我们不会重复做出同样的错误决定。

对于经理班级，他们的问题是每个班级应该完全承担一项责任。 “经理阶层”的职责是什么？它....呃....管理的东西。如果您无法定义简洁的职责范围，则该类是错误的。这些对象究竟需要管理什么？管理它们意味着什么？标准库已经提供了用于存储一组对象的容器类。

然后，您需要一些代码来负责绘制存储在其中的所有对象。但这不必是与存储对象相同的对象。

还有什么需要管理的？找出这些对象的“管理”是什么意思，然后知道进行管理需要哪些类。它很可能不是单个的整体任务，而是几种不同类型的职责，应将其划分为不同的类。

关于单例，我不会重复我之前多次说过的话，所以这里是link。

最后一条建议：

螺丝OOP。真。好的代码不是OOP的同义词。有时候，上课是工作的好工具。有时，它们只是使所有内容杂乱无章，并将最简单的代码隐藏在无穷无尽的抽象层后面。

研究其他范例。如果您使用的是C ++，则需要了解通用编程。 STL和Boost是很好的示例，说明了如何利用通用编程编写代码来解决许多问题，这些问题比等效的OOP代码更干净，更好，更有效。

无论使用哪种语言，都可以从函数式编程中学到很多宝贵的经验。

有时，普通的旧过程编程只是您需要的简单而漂亮的工具。

“好的设计”的关键是不要尝试“好的OO设计”。如果这样做，则将自己锁定在该范例中。您不妨尝试找到一种用锤子建造房屋的好方法。我并不是说这是不可能的，但是如果您还允许自己使用其他工具，则有很多更好的方法来建造更好的房屋。

至于您的编辑：


对于第一个，DI是正确的答案吗？我是否应该授予视图访问模型的权限（这可能更多是MVC响应）？该视图是否将从实现接口中受益（以便可以插入多个不同的视图）？


DI将是避免单例的一种选择。但是不要忘了老式的低技术选择：只需将引用手动传递给需要了解“前”单身人士的对象。

渲染器需要了解游戏对象列表。 （或者真的吗？也许只有一个方法需要提供对象列表。也许renderer类本身不需要它），因此应该为renderer的构造函数提供对该列表的引用。真的就是全部。当X需要访问Y时，可以在函数参数的构造函数中将对Y的引用传递给它。与DI相比，这种方法的好处在于，您必须使依赖关系变得明确。您知道渲染器知道可渲染对象的列表，因为您可以看到将引用传递给构造函数。而且您必须将这种依赖关系写出来，从而给您提供了一个很好的机会来停止并询问“这是否必要”吗？而且您有消除依赖的动机：这意味着更少的输入！

使用单例或DI时最终遇到的许多依赖都是不必要的。这两个工具都使在不同模块之间传播依赖关系变得轻松而轻松，这就是您要做的。然后，您最终得到一个设计，您的渲染器知道键盘输入，输入处理程序必须知道如何保存游戏。

DI的另一个可能的缺点是一个简单的技术问题。并非所有语言都具有良好的DI库。某种语言几乎不可能编写健壮且通用的DI库。


在第二种情况下，该应用程序还可以如何构造？抱怨只是使用Manager类而不是更具体的名称吗？还是在某些情况下可以进一步细分类（例如ObjectHolder，ObjectDrawer，ObjectUpdater）？


我认为只是重命名它们是一个好的开始，是的。就像我上面说的，“管理”对象是什么意思？如果我管理这些对象，我应该怎么做？
您提到的三个班级听起来不错。当然，当您深入研究这些类的设计时，您可能会想知道为什么甚至需要ObjectHolder。这不是标准库容器/集合类的功能吗？您是否需要专门的类来“保存对象”，还是仅使用List<GameObject>就可以摆脱困境？

因此，我认为您的选择实际上都归结为同一件事。如果您可以给该类一个更具体的名称，则可能不需要将其拆分为多个较小的类。但是，如果您无法想到一个可以清楚地表明该类应该做什么的名称，则可能需要将其分解为多个类。

想象一下，您将代码搁置了半年。回到它，您是否会知道“ ObjectManager”类的目的是什么？可能不是，但是您将非常了解“ ObjectRenderer”的用途。它渲染对象。