Unity单例模式

Posted 小柏树

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Unity单例模式相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

转载引用了CSDN海涛高软,燕双飞等大牛的博客&

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

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

单例模式:(singleton pattern),简单说即类的实例在内存中只有一个;

简单两种类型的总结如下:

       I.写一个脚本,然后将这个脚本拖放到场景中某个对象身上,千万注意只拖一次到场景中,我们知道,一旦将脚本托给场景中某个对象,

         就变成脚本组件,组件就是对象,因此这个类的实例在场景中有且只有一个,因此从某种意义上讲场该脚本组件也就是单例的。

        访问此种单例有两种方式:

         1.getcomponent方法;

         2.游戏中,经常为了获取方便,比较易用的方式如下(xuhaitao.instance),使用这种方式要注意三点,在场景中有且只有一个该类的脚本组件,

           再一个就是该脚本组件所依附的对象在场景中必须是激活的,否则会报空指针异常,最后一点是要将instance=this这样代码放在Awake函数中

           不要放在Start函数中——防止其它类中调用时此单例尚未赋值实例化,报空错:

 

           如果脚本是继承monobehavior,那么使用起单例来更加简单。

           只需要在Awake()里面,添加一句instance = this;

    II.

       1.公有静态方法的方法

 

public class AssetLoader : MonoBehaviour
{

    private static AssetLoader instance;
    private AssetLoader() { }  //禁止外界通过New的方式获取该类的实例
    public static AssetLoader GetInstance()
    {
        if (instance == null)
        {
            instance = new AssetLoader();
        }
        return instance;
    }

 

 

 

       2.公有静态属性的方法

       

public class AssetLoader : MonoBehaviour
{

    private static AssetLoader instance;
    private AssetLoader() { }  //禁止外界通过New的方式获取该类的实例
    public static AssetLoader Instance
    {
        get
        {
            if (instance ==null)
            {
                instance = new AssetLoader();
            }
            return instance;
        }
    }

 

 

进一步的介绍与用处:

      

一、单例模式优点

 

  1. 单例模式核心在于对于某个单例类,在系统中同时只存在唯一一个实例,并且该实例容易被外界所访问;
  2. 意味着在内存中,只存在一个实例,减少了内存开销;

 

 

 

二、单例模式特点

 

  1. 只存在唯一一个实例;
  2. 提供统一对外访问接口,使得全局可对该单例的唯一实例进行访问;
  3. 自行实例化(私有构造函数,不允许外界对其进行实例化)。

 

 

 

三、单例模式使用

 

  1. 资源管理器,资源对象数据的加载和卸载(无状态不需要实例化的对象);
  2. 单一客户端连接服务器等;
  3. 生命周期在游戏中永不消毁的对象。

 

 

 

四、单例模式注意点

 

  1. 注意线程安全问题,在多线程、高并发的情况下,可能同时产生多个实例,违背了单例模式。
  2. Unity中如果过度使用单例模式,将会导致代码耦合度非常高,脚本与脚本之间的耦合,代码的后续拓展变得非常麻烦。一个过分依赖单例模式的开发者不能成为一个好的开发者,也不会去接触到更多优秀的设计模式。个人推荐ECS 实体 - 组件式编程。
  3. Unity中暂时不需要考虑多线程问题,Unity就只有一个主线程和开启多个辅助协程,不会出现多线程并发问题。
  4. 控制游戏对象的生成和销毁并不建议使用单例模式,可通过主游戏逻辑InGame进行事件下发,自行管理Update,使用工厂来进行对象的创建和销毁。

 

 

五、单例模式常见模式

 

  1. 懒汉模式(最常用)

    1.1 提供私有构造函数;

    1.2 自行实例化;

    1.3 提供唯一实例,并且对外提供全局静态访问接口对该实例进行访问;

 

 

       

/// <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.饿汉模式

2.1 本类内部预先自行实例化出唯一实例;

2.2 对外提供唯一访问接口(静态方法),对预先实例化的唯一实例进行访问;

2.3 私有构造函数;

/// <summary>
    /// 饿汉单例模式
    /// </summary>
    public class Singleton
    {
        // 自行预先实例化,内部定义自己唯一实例,只供内部使用 //
        private readonly static  Singleton Instance = new Singleton();

        private Singleton() 
        {
            // Do Something
        }

        // 提供外部访问的静态方法,来对内部唯一实例进行访问 //
        public static Singleton GetInstance()
        {
            return Instance;
        }
    }

3.双重锁模式(解决线程安全问题)

3.1 保证多线程中只存在唯一实例

/// <summary>
/// 双重锁单例模式
/// </summary>
public class Singleton
{
    private static Singleton _instance = null;
    private static readonly object _syslock = new object();  
    private Singleton()
    {
    }

    public static Singleton GetInstance()
    {
        // 最开始判断不存在的时候,该类从来未被实例化过 //
        if (_instance == null)
        {
            // 锁定状态,继续搜索是否存在该类的实例 //
            lock (_syslock)
            {
                // 如果不存在,在锁定状态下实例化出一个实例 //
                if (_instance == null)
                {
                    _instance = new Singleton();
                    return _instance;
                }
                else  // 锁定状态下,存在该类实例,直接返回 //
                {
                    return _instance;
                }
            }
        }
        // 该实例本身就已经存在了,直接返回 //
        return _instance;
    }
}



// 公有属性
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.泛型单例模式 

在一个案例中,我们可能需要使用到不止一个单例模式类,甚至更多。那么此时,使用泛型单例模式模板来实现单例模式,我们可以有两种不同的方法来实现它:

  • 4.3.1 首先我们来看下泛型模板,我们对泛型类进行约束,T只能是一个Class,并且有一个公共无参构造函数,代码如下:
    复制代码
    using System;
    using UnityEngine;
    
    public class SingletonProvider<T> where T : class ,new()
    {
        private SingletonProvider()
        {
        }
    
        private static T _instance;
        // 用于lock块的对象
        private static readonly object _synclock = new object();
    
        public static T Instance
        {
            get
            {
                if (_instance == null)
                {
                    lock (_synclock)
                    {
                        if (_instance == null)
                        {
                            // 若T class具有私有构造函数,那么则无法使用SingletonProvider<T>来实例化new T();
                            _instance = new T();
                            //测试用,如果T类型创建了实例,则输出它的类型名称
                            Debug.Log("{0}:创建了单例对象" + typeof(T).Name);
                        }
                    }
                }
                return _instance;
            }
            set { _instance = value; }
        }
    }
    复制代码
    • 4.3.2 然后我们定义了一个网络连接类 NetIO,使用单例提供类中的泛型T替代为具体的网络连接类进行使用:
      1. 使用具体类替代泛型,用泛型单例提供类对该具体类达到提供唯一实例的单例实现效果:
      2. 具体类中定义了字段NetIoCreateTime来存储该类实例化的时间,进行下一步分析该类实例是否是唯一实例,具体类代码如下:
        复制代码
        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;
        }
        复制代码
      3. 在Unity中Update参数中调用该类,对该类创建时间进行输出
        public void Update()
            {
                Debug.Log(NetIO.GetInstance().NetIoCreateTime);
            }
      4. 测试结果如下:QQ截图20160114152652
      5. 所有创建时间都一致,证明该类提供单例提供类中的泛型替代,达到了单例模式的效果,提供了该类的唯一实例访问

 

以上是关于Unity单例模式的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

基于unity的单例设计模式写法

Unity开发常用设计模式(初级)

Unity常用设计模式之单例模式

Unity---游戏设计模式之单例模式

Unity 单例模式

Unity 单例模式