PHP 設計模式：單例與多例模式實作解析

單例模式確保一個類只有一個實例，並提供全域存取點；多例模式則允許針對不同鍵值擁有多個唯一實例。本文解析兩者在 PHP 中的實作與適用場景。

單例模式

特點

• 私有建構子，防止外部 new。
• 靜態方法 getInstance() 回傳唯一實例。
• 適用於配置管理、資料庫連線、日誌記錄器等全域共享資源。

程式碼範例

<?php
class SingletonExample {
    private function __construct() {} // 防止直接實例化
    public static function getInstance() {
        static $instance = null; // 函數靜態變數，跨呼叫共享
        if ($instance === null) {
            $instance = new SingletonExample();
        }
        return $instance;
    }
}
$obj1 = SingletonExample::getInstance();
$obj2 = SingletonExample::getInstance();
var_dump($obj1 === $obj2); // true，同一個實例
?>

注意事項

• 單例會產生全域狀態，導致單元測試困難、依賴隱性化。
• 若無真正需要「全域唯一」，優先考慮依賴注入（DI）容器管理共享實例。

多例模式

特點

• getInstance($key) 接受鍵值參數。
• 相同鍵值回傳同一實例，不同鍵值回傳不同實例。
• 適用於多租戶、多節點、多配置檔等場景。

程式碼範例

<?php
class MultitonExample {
    private function __construct() {}
    public static function getInstance($key) {
        static $instances = array();
        if (!array_key_exists($key, $instances)) {
            $instances[$key] = new MultitonExample(); // 此處原文有誤，應為 new self()
        }
        return $instances[$key];
    }
}
// 使用
$db1 = MultitonExample::getInstance('db_master');
$db2 = MultitonExample::getInstance('db_slave');
$db3 = MultitonExample::getInstance('db_master');
var_dump($db1 === $db3); // true
var_dump($db1 === $db2); // false
?>

比較總結

最佳實踐建議

1. 謹慎使用單例/多例，優先評估是否可由 DI 容器管理生命週期。
2. 若必須使用，建議加上 final 關鍵字防止繼承破壞模式。
3. 多執行緒環境（如 Swoole、RoadRunner）下需加鎖或使用靜態區域變數確保線程安全。
4. 提供 resetInstance() 方法方便測試時重置狀態。

理解單例與多例的核心差異，能幫助你在架構設計中做出更合理的選擇。