نمط سينجلتون

في البرمجة الموجهة للكائنات ، نمط singleton هو نمط تصميم برمجي يقيد إنشاء مثيل لفئة إلى مثيل مفرد. وهو أحد أنماط تصميم "Gang of Four" المعروفة ، والتي تصف كيفية حل المشكلات المتكررة في البرامج الموجهة للكائنات. ^[1] يكون النمط مفيدًا عندما تكون هناك حاجة إلى كائن واحد فقط لتنسيق الإجراءات عبر النظام.

على وجه التحديد، يسمح نمط singleton للفئات بما يلي: ^[2]

• تأكد من أن لديهم مثيلًا واحدًا فقط
• توفير سهولة الوصول إلى هذه الحالة
• التحكم في إنشائها (على سبيل المثال، إخفاء منشئي الفئة )

يأتي المصطلح من المفهوم الرياضي "singleton" .

غالبًا ما يتم تفضيل المتغيرات الفردية على المتغيرات العالمية لأنها لا تلوث مساحة الأسماء العالمية (أو مساحة الأسماء التي تحتوي عليها). بالإضافة إلى ذلك، فهي تسمح بالتخصيص والتهيئة البطيئة ، في حين أن المتغيرات العالمية في العديد من اللغات تستهلك الموارد دائمًا. ^{[1] [3]}

يمكن أيضًا استخدام نمط singleton كأساس لأنماط تصميم أخرى، مثل أنماط المصنع المجرد وطريقة المصنع والمنشئ والنموذج الأولي . غالبًا ما تكون كائنات الواجهة أيضًا كائنات فردية لأن كائن واجهة واحد فقط مطلوب.

يعد التسجيل حالة استخدام شائعة في العالم الحقيقي للكائنات الفردية، لأن جميع الكائنات التي ترغب في تسجيل الرسائل تتطلب نقطة وصول موحدة والكتابة مفهوميًا إلى مصدر واحد. ^[4]

تضمن تنفيذات نمط singleton وجود مثيل واحد فقط من فئة singleton على الإطلاق وتوفر عادةً وصولاً عالميًا إلى هذا المثيل.

ويتم عادة تحقيق ذلك من خلال:

• إعلان جميع منشئي الفصل على أنهم خاصون ، مما يمنع إنشائه بواسطة كائنات أخرى
• توفير طريقة ثابتة تقوم بإرجاع مرجع إلى المثيل

يتم تخزين المثيل عادةً كمتغير ثابت خاص ؛ يتم إنشاء المثيل عند تهيئة المتغير، في مرحلة ما قبل استدعاء الطريقة الثابتة لأول مرة.

يعتمد تنفيذ C++23 هذا على التنفيذ السابق لـ C++98 الموجود في الكتاب ^{[ بحاجة لمصدر ]} .

استيراد قياسي ؛ 

class Singleton { public : // يحدد عملية فئة تتيح للعملاء الوصول إلى مثيلها الفريد. static Singleton & get () { // قد يكون مسؤولاً عن إنشاء مثيل فريد خاص به. if ( nullptr == instance ) instance = new Singleton ; return * instance ; } Singleton ( const Singleton & ) = delete ; // قاعدة الثلاثة Singleton & operator = ( const Singleton & ) = delete ; static void destruct () { delete instance ; instance = nullptr ; } // تذهب الواجهة الموجودة هنا int getValue () { return value ; } void setValue ( int value_ ) { value = value_ ; } private : Singleton () = default ; // لا يوجد مُنشئ عام ~ Singleton () = default ; // لا يوجد مُدمر عام static Singleton * instance ; // إعلان متغير الفئة int value ; };  

  
     
    
           
     
  
      
      
     
     
      
  
  
    
     
  
     
      
  

     
     
     
   


Singleton * Singleton :: instance = nullptr ; // تعريف متغير الفئة    

int main () { Singleton :: get (). setValue ( 42 ); std :: println ( "value={}" , Singleton :: get (). getValue ()); Singleton :: destruct (); }  
  
   
  

مخرجات البرنامج هي

القيمة = 42

هذا تنفيذ لـ Meyers singleton ^[5] في C++11. لا يحتوي Meyers singleton على طريقة تدمير. مخرجات البرنامج هي نفسها المذكورة أعلاه.

استيراد قياسي ؛ 

الفئة Singleton { public : static Singleton & get () { static Singleton instance ; return instance ; } int getValue () { return value ; } void setValue ( int value_ ) { value = value_ ; } private : Singleton () = default ; ~ Singleton () = default ; int value ; };  

     
      
     
  
    
     
  
     
      
  

    
    
   


int main () { Singleton :: get (). setValue ( 42 ); std :: println ( "value={}" , Singleton :: get (). getValue ()); }  
  
   

قد يستخدم تنفيذ singleton تهيئة كسولة حيث يتم إنشاء المثيل عند استدعاء الطريقة الثابتة لأول مرة. في البرامج متعددة الخيوط ، يمكن أن يتسبب هذا في حدوث ظروف سباق تؤدي إلى إنشاء مثيلات متعددة. المثال التالي لـ Java 5+ ^[6] هو تنفيذ آمن للخيوط ، باستخدام تهيئة كسولة مع قفل مزدوج الفحص .

الفئة العامة Singleton {   

    حالة Singleton متقلبة خاصة ثابتة = null ؛      

    Singleton خاص () {}  

    public static Singleton getInstance () { if ( instance == null ) { synchronized ( Singleton .class ) { if ( instance == null ) { instance = new Singleton ( ); } } } return instance ; } }    
            
             
                    
                       
                
            
        
         
    

يعتبر البعض أن النمط المنفرد هو نمط مضاد يقدم حالة عالمية في التطبيق، غالبًا دون داعٍ. يؤدي هذا إلى اعتماد محتمل على النمط المنفرد من قبل كائنات أخرى، مما يتطلب تحليل تفاصيل التنفيذ لتحديد ما إذا كان الاعتماد موجودًا بالفعل. ^{[7] يمكن أن يؤدي هذا} الاقتران المتزايد إلى صعوبات في اختبار الوحدة . ^[8] بدوره، يفرض هذا قيودًا على أي تجريد يستخدم النمط المنفرد، مثل منع الاستخدام المتزامن لمثيلات متعددة. ^{[8] [9] [10]}

كما تنتهك الكائنات المنفردة مبدأ المسؤولية الفردية لأنها مسؤولة عن فرض تفردها إلى جانب أداء وظائفها الطبيعية. ^[8]

• مصطلح حامل التهيئة حسب الطلب
• نمط متعدد الألوان
• نمط تصميم البرمجيات

This article's use of external links may not follow Wikipedia's policies or guidelines. Please improve this article by removing excessive or inappropriate external links, and converting useful links where appropriate into footnote references. (November 2016) (Learn how and when to remove this message)

يحتوي كتاب ويكي علوم الكمبيوتر/أنماط التصميم على صفحة حول موضوع: تنفيذات Singleton في لغات مختلفة

يوجد في ويكيميديا ​​كومنز وسائط متعددة متعلقة بـ نمط Singleton .

• المقالة الكاملة "شرح نمط Singleton في Java"
• أربع طرق مختلفة لتنفيذ singleton في Java "طرق تنفيذ singleton في Java"
• مقتطف من كتاب: تنفيذ نمط Singleton في C# بقلم جون سكيت
• Singleton في مركز مطوري الأنماط والممارسات في Microsoft
• مقالة IBM بعنوان "القفل المزدوج ونمط Singleton" بقلم بيتر هاجار
• جيري، ديفيد (25 أبريل 2003). "كيفية التنقل عبر نمط Singleton البسيط المخادع". أنماط تصميم Java. JavaWorld . تم الاسترجاع في 2020-07-21 .
• أداة Google Singleton Detector (تحلل البايت كود Java للكشف عن العناصر الفردية)

Original text

Rate this translation

Your feedback will be used to help improve Google Translate