Ruby设计模式透析之 —— 单例(Singleton)

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此为Java设计模式透析的拷贝版，专门为Ruby爱好者提供的，不熟悉Ruby语法的朋友请转阅 ：

Java设计模式透析之 —— 单例(Singleton)

写软件的时候经常需要用到打印日志功能，可以帮助你调试和定位问题，项目上线后还可以帮助你分析数据，但是Ruby原生带有的puts方法却很少在真正的项目开发中使用。

为什么作为Ruby新手神器的puts，到了真正项目开发当中会被唾弃呢？其实只要细细分析，你就会发现它的很多弊端。比如不可控制，所有的日志都会在项目上线后照常打印，从而降低运行效率；又或者不能将日志记录到本地文件，一旦打印被清除，日志将再也找不回来；再或者打印的内容没有Tag区分，你将很难辨别这一行日志是在哪个类里打印的。

你的leader也不是傻瓜，用puts的各项弊端他也清清楚楚，因此他今天给你的任务就是制作一个日志工具类，来提供更好的日志功能。不过你的leader人还不错，并没让你一开始就实现一个具备各项功能的牛逼日志工具类，只需要一个能够控制打印级别的日志工具就好。

这个需求对你来说并不难，你立刻就开始动手编写了，并很快完成了第一个版本：

class Logger
	DEBUG = 0
	INFO = 1
	ERROR = 2
	NOTHING = 3
	
	LEVEL = DEBUG
	
	def debug msg
		puts msg if DEBUG >= LEVEL
	end
	
	def info msg
		puts msg if INFO >= LEVEL
	end
	
	def error msg
		puts msg if ERROR >= LEVEL
	end
end

通过这个类来打印日志，只需要控制LEVEL的级别，就可以自由地控制打印的内容。比如现在项目处于开发阶段，就将LEVEL设置为DEBUG，这样所有的日志信息都会被打印。而项目如果上线了，可以把LEVEL设置为INFO，这样就只能看到INFO及以上级别的日志打印。如果你只想看到错误日志，就可以把LEVEL设置为ERROR。而如果你开发的项目是客户端版本，不想让任何日志打印出来，可以将LEVEL设置为NOTHING。打印的时候只需要调用：

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

你迫不及待地将这个工具介绍给你的leader，你的leader听完你的介绍后说：“好样的，今后大伙都用你写的这个工具来打印日志了！”

可是没过多久，你的leader找到你来反馈问题了。他说虽然这个工具好用，可是打印这种事情是不区分对象的，这里每次需要打印日志的时候都需要new出一个新的Logger，太占用内存了，希望你可以将这个工具改成用单例模式实现。

你认为你的leader说的很有道理，而且你也正想趁这个机会练习使用一下设计模式，于是你写出了如下的代码：

class Logger
	private_class_method :new
	
	DEBUG = 0
	INFO = 1
	ERROR = 2
	NOTHING = 3
	
	LEVEL = DEBUG
	
	@@instance = nil
	
	def debug msg
		puts msg if DEBUG >= LEVEL
	end
	
	def info msg
		puts msg if INFO >= LEVEL
	end
	
	def error msg
		puts msg if ERROR >= LEVEL
	end
	
	def self.instance
		@@instance = new unless @@instance
	end
end

首先使用private_class_method将Logger的new方法私有化，这样就无法通过new方法创建Logger的实例了。然后使用一个静态变量@@instance来保存实例，并提供一个公有的instance方法用于获取Logger的实例，在这个方法里面判断如果@@instance为nil，就new出一个新的Logger实例，否则就直接返回@@instance。这样就可以保证内存当中只会存在一个Logger的实例了。单例模式完工！这时打印日志的代码需要改成如下方式：

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

你将这个版本展示给你的leader瞧，他看后笑了笑，说：“恩，不错，功能是实现了。不过在ruby上还有更简单的实现方式哦。”

只见他熟练地敲起了键盘，来向你展示更简单的单例实现方式（在最初代码基础上修改）。

require 'singleton'
class Logger
	include Singleton
	
	#省略剩余代码
end

首先从系统配置路径中引入singleton.rb这个文件，然后在Logger类里引入Singleton这个模块。OK，一切完工了！

“什么？！” 你简直不相信自己的眼睛，仅仅加入了两行代码就完成了单例模式。“可是instance方法从哪里来的呢？”

你的leader告诉你，ruby有一个模块(module)机制，在类里引入模块后，该类可以访问模块中的定义的方法。instance方法就是定义在Singleton这个模块里面的，然后在运行时将这个模块引入，Logger类就可以访问Singleton中的instance方法了。

单例：保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。