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【Unity3D日常开发】Unity3D中实现单例模式详解
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大家好，我是佛系工程师☆恬静的小魔龙☆，不定时更新Unity开发技巧，觉得有用记得一键三连哦。
一、前言
首先，说一下，什么是单例模式(Singleton)。
单例模式是设计模式中常见的一种设计模式，目的是为了让一个类在程序运行期间有且只有一个实例，方便全局访问。
应用在Unity里面，可以用来作为数据类、工具类、实现类，方便脚本调用。
下面，就在Unity中实现单例模式。
二、实现单例模式
2-1、如何实现单例模式
首先，来看一下单例模式的UML图：
实现流程：
1、私有的构造函数，也就是用static静态字段。
static属性在此类中是唯一的，存储在类型对象中，不是存在于实例化出来的对象中。
static属性不会被GC回收，随着程序开始而创建，结束而销毁。
因此，需要适当使用单例模式
2、私有静态对象，用于实例化当前类。
3、公有静态函数或属性，方便其他对象获取这个单例类。
实现方式：
1、饿汉式
2、懒汉式
3、通用类
2-2、实现饿汉式单例模式
参考代码：
/// /// 饿汉式单例模式通用父类/// public class Singleton{ //私有构造函数 private Singleton() { } //私有对象 private static Singleton instance; //公有对象 public static Singleton Instance { get { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } }}饿汉式的单例，是在程序开始的时候对static属性的Instance进行初始化，饿汉式的特征：
- 线程安全，static构造函数只可能运行一次
- 存在空引用的风险，可能运行顺序关系两个类同时引用此单例，就会报空引用错误
2-3、实现懒汉式单例模式
参考代码：
/// /// 懒汉式单例模式通用父类/// public class SingletonLazy{ //私有构造函数 private SingletonLazy() { } //私有对象 private static volatile SingletonLazy instance; private static object locker = new object(); //公有对象 public static SingletonLazy Instance { get { if (instance == null) { lock (locker) { if (instance == null) { //确保只调用一次 instance = new SingletonLazy(); } } } return instance; } }}懒汉式单例，确保只创建一个实例，只需要实例时创建，懒汉式的特征：
- 变量用volatile声明，确保在访问实例变量之前完成对实例变量的赋值
- 使用locker实例来上锁，而不是锁住类型本身，避免***锁
懒汉式是在饿汉式的基础上优化而来，是为了避免多个对象同时访问实例对象的时候报空引用。
而且懒汉式还可以延迟实例化，直到对象被第一次访问。
多数情况下用饿汉式单例模式实现就可以。
2-4、实现通用类单例模式
上述例子，只是实现单个类的单例模式，在实际开发中会出使用更多的单例，就可以使用一个通用单例父类进行单例实现，子类继承单例父类，就可以继承单例模式，提高代码简洁度。
实现通用单例类可以使用泛型，参考代码：
namespace Common{public class Singleton where T : class, new(){ private static T _instance; private static readonly object syslock = new object(); public static T Instance { get { if (_instance == null) { lock (syslock) { if (_instance == null) { _instance = new T(); } } } return _instance; } }}}使用方式：
public class UseSingleton : Singleton{ public string Name; public int Age;}单例类继承实现单例模式的父类Singleton。
using UnityEngine;public class CallSingleton : MonoBehaviour{ void Start() { // 修改单例类的变量值 UseSingleton.Instance.Name = "张三"; }}脚本去调用或修改单例类中变量的值。
2-5、实现Mono通用类单例模式
参考代码：
using UnityEngine;namespace Common{ public class MonoSingleton : MonoBehaviour where T : MonoBehaviour { private static T _instance; public static T Instance { get { return _instance; } } protected virtual void Awake() { _instance = this as T; } }}Mono脚本的单例相比较于普通C#单例有一些变化点：
- 不能用new实例化，需要挂载到场景中的对象上
- 在脚本生命周期的Awake函数中初始化
- 无需担心因Awake等调用顺序造成的空指针异常
使用方式：
public class UseSingleton : MonoSingleton{ public string Name; public int Age;}调用：
using UnityEngine;public class CallSingleton : MonoBehaviour{ void Start() { // 修改单例类的变量值 UseSingleton.Instance.Name = "张三"; }}需要将UseSingleton.cs脚本挂载到场景中的对象上，如果不继承Mono就不用挂载到场景中的对象上。
三、后记
本篇文章介绍了什么是单例模式，以及如何实现单例模式。
以及单例模式的饿汉式和懒汉式的区别。
以及在Unity中如何使用单例模式。
最后修改代码制作通用单例模式父类，其他子类继承后就可以实现单例模式。
通用单例模式有两种类型：
- 不继承Mono的单例模式
- 继承Mono的单例模式
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