Game Programming Patterns / Паттерны программирования в играх: 1.5. Singleton

Это не глава, а аномалия.

Deo 28.08.14 в 14:22

Любая другая глава в этой книге покажет вам как пользоваться архитектурным паттерном.

Deo 28.08.14 в 14:23

Эта глава покажет вам как не использовать его.

Deo 28.08.14 в 14:23

Вопреки благородным намерениям, паттерн Singleton, описанный Бандой Четверых, обычно больше вредит, чем помогает.

Deo 28.08.14 в 15:00

Хотя они подчеркивают, что паттерн следует использовать аккуратно, в игровой индустрии частенько это послание пропускают мимо ушей.

Deo 28.08.14 в 15:16

Однако, как и любой паттерн, применять его там, где ему не место, так же полезно, как лечить огнестрельное ранение шиной.

Deo 28.08.14 в 15:21

Из-за чрезмерности его применения, почти вся эта глава будет посвящена тому, как его избегать. Но сначала давайте взглянем на сам паттерн.

Deo 28.08.14 в 15:23

Когда индустрия почти полностью перешла с C на объектно-ориентированное программирование, встал вопрос "как мне получить экземпляр?" .

Deo 28.08.14 в 19:00

Допустим, был метод, которые нужно вызвать, но не было экземпляра объекта, который бы немедленно этот метод предоставлял.

Deo 29.08.14 в 07:52

Паттерн Singleton (другим словами, сделать такой метод глобальным)

Deo 29.08.14 в 07:54

был простым выходом.

Deo 29.08.14 в 07:54

Шаблон Singleton (Одиночка)

Alkarion 05.09.14 в 14:04

Шаблоны проектирования кратко формулируют Singleton таким образом:

Alkarion 05.09.14 в 14:13

Гарантирует, что у класса есть единственный экземпляр, и предоставляет глобальную точку доступа к нему.

Alkarion 05.09.14 в 14:34

Разделим его по "и" и рассмотрим каждую часть отдельно.

Alkarion 05.09.14 в 14:58

Ограничение класса единственным экземпляром

Alkarion 05.09.14 в 14:59

Бывает, что класс не может работать правильно, если существует более чем один его экземпляр.

Alkarion 05.09.14 в 15:08

В общем случае класс взаимодействует с внешней системой, которая содержит свое собственное глобальное состояние.

Alkarion 05.09.14 в 16:00

Рассмотрим класс-обертку над API файловой системы.

Deo 29.08.14 в 08:51

Файловые операции могут занимать прилично времени, поэтому наш класс выполняет их асинхронно.

Deo 29.08.14 в 09:48

Значит несколько операций могут выполняться одновременно, и следовательно они должны координироваться между собой.

Deo 29.08.14 в 09:57

Если мы вызвали запрос на создание файла, а потом еще один на удаление того же файла, наш класс должен убедиться, запросы не перекрывают друг друга.

Deo 29.08.14 в 11:10

Чтобы сделать это, вызову внутри нашей обертки требуется иметь доступ к каждой предыдущей операции.

Alkarion 08.09.14 в 04:06

Если бы пользователи могли неограниченно создавать экземпляры нашего класса, ни один экземпляр не имел бы способа осведомления об операции, которую начали другие экземпляры.

Alkarion 08.09.14 в 04:14

Введём Singleton.

Alkarion 17.09.14 в 04:05

Это предоставит способ для класса гарантировать на стадии компиляции, что существует только один экземпляр класса.

Alkarion 17.09.14 в 04:07

Предоставление глобальной точки доступа

Alkarion 17.09.14 в 04:09

Несколько различных систем в игре будут использовать нашу файловую оболочку: ведение логов, загрузка контента, сохранение состояния игры и т.д.

Avejant 22.09.14 в 13:47

Если эти системы не могут создать собственные экземпляры нашей файловой оболочки, как они могут получить доступ к ней?

Avejant 22.09.14 в 13:51

Singleton обеспечивает решение и для этого.

Avejant 22.09.14 в 13:47

В дополнение к созданию единственного экземпляра, он также обеспечивает глобальный метод доступа, чтобы получить его.

Avejant 22.09.14 в 13:52

Таким образом, кто угодно и когда угодно может сунуть свои лапы в наш благословенный экземпляр.

Avejant 22.09.14 в 13:53

Итак, классическое представление выглядит вот так:

stfbee 30.04.14 в 12:41

class FileSystem

stfbee 30.04.14 в 12:41

{

stfbee 30.04.14 в 12:42

public:

stfbee 30.04.14 в 12:42

static FileSystem& instance()

stfbee 30.04.14 в 12:42

{

stfbee 30.04.14 в 12:42

// Lazy initialize.

stfbee 30.04.14 в 12:42

if (instance_ == NULL)

stfbee 30.04.14 в 12:42

instance_ = new FileSystem();

stfbee 30.04.14 в 12:42

return *instance_;

stfbee 30.04.14 в 12:43

}

stfbee 30.04.14 в 12:43

private:

stfbee 30.04.14 в 12:43

FileSystem() {}

stfbee 30.04.14 в 12:43

static FileSystem* instance_;

stfbee 30.04.14 в 12:43

};

stfbee 30.04.14 в 12:43

член static instance_ содержит екземпляр класа, и приватный конструктор проверяет что он всего один.

warchief 05.03.15 в 22:18

метод public static instance() обеспечивает доступ к екземпляру из любого места в коде.

warchief 05.03.15 в 22:20

Он также ответственен за ленивое создание экземпляра синглетона при первом запросе.

BaMnup16 08.03.16 в 18:38