giriiş
Singleton değişkeni, bir sınıfın somutlaştırılmasını tek bir nesneyle sınırlamak için kullanılan bir programlama konseptidir. Başka bir deyişle, programın yürütülmesi boyunca sınıfın yalnızca tek bir örneğinin var olmasını sağlar. Bu tasarım modeli, özellikle paylaşılan bir kaynağa yalnızca tek bir genel erişim noktası olması gerektiğinde veya sistem kaynaklarını korumak için bir sınıfın örnek sayısını denetlemek istediğinizde kullanışlıdır.
Singleton Değişkeninin Tarihi ve Kökeni
Singleton tasarım modeli ilk olarak Dörtlü Çete (GoF) tarafından 1994 yılında yayınlanan etkili kitapları “Tasarım Desenleri: Yeniden Kullanılabilir Nesneye Dayalı Yazılımın Öğeleri”nde tanıtıldı. Singleton modelini tek bir örnek oluşturmak için kullanılan bir oluşturma modeli olarak sundular. küresel olarak erişilebilen ve uygulama genelinde paylaşılan bir sınıfın.
Singleton Değişkeni Hakkında Detaylı Bilgi
Singleton değişkeni, özel bir kurucuya ve sınıfın örneğini döndüren statik bir yönteme sahip bir sınıf tanımlanarak uygulanır. Bu statik yöntem, kaç kez çağrıldığına bakılmaksızın sınıfın yalnızca bir örneğinin oluşturulup döndürülmesini sağlar. Statik yönteme yapılan sonraki çağrılar her zaman aynı örneği döndürür.
Singleton Değişkeninin İç Yapısı ve Nasıl Çalışır?
Singleton değişkeninin iç yapısı nispeten basittir. Tipik olarak aşağıdaki bileşenlerden oluşur:
-
Özel Yapıcı: Sınıfın, “new” anahtar sözcüğünü kullanarak nesnelerin doğrudan oluşturulmasını önlemek için özel bir yapıcısı vardır. Bu, nesnelerin sınıf dışından başlatılamayacağı anlamına gelir.
-
Statik Örnek Yöntemi: Sınıf, sınıfın tek örneğine erişim sağlayan statik bir yöntem içerir. Bu yöntem, eğer mevcut değilse, örneği oluşturmaktan veya varsa mevcut örneği döndürmekten sorumludur.
Singleton Değişkeninin Temel Özelliklerinin Analizi
-
Küresel Erişim Noktası: Singleton değişkenleri, paylaşılan bir kaynağa veya işlevselliğe küresel bir erişim noktası sağlayarak uygulamanın farklı bölümlerinin aynı örneğe erişmesine olanak tanır.
-
Bellek Verimliliği: Sınıfın yalnızca bir örneği oluşturulup yeniden kullanıldığından, bellek kaynaklarından tasarruf sağlar ve gereksiz nesne oluşturulmasını engeller.
-
Konu Güvenliği: Düzgün bir şekilde uygulanan Singleton desenleri iş parçacığı açısından güvenlidir ve birden fazla iş parçacığının aynı anda birden fazla örnek oluşturamamasını sağlar.
-
Tembel Başlatma: Singleton örnekleri yavaş bir şekilde oluşturulabilir, yani örnek yalnızca getInstance() yöntemi ilk kez çağrıldığında oluşturulur.
Singleton Değişken Türleri
Singleton değişken uygulamalarının iki ana türü vardır:
-
İstekli Başlatma: Bu yaklaşımda örnek, programda hemen kullanılmasa bile sınıf yüklenirken oluşturulur.
-
Tembel Başlatma: Burada örnek yalnızca getInstance() yöntemi tarafından ilk kez istendiğinde oluşturulur. Tembel başlatma, senkronize yöntemler kullanılarak veya iş parçacığı güvenliğini sağlamak için çift kontrollü kilitleme kullanılarak yapılabilir.
Bir tablo kullanarak iki türü karşılaştıralım:
İstekli Başlatma | Tembel Başlatma | |
---|---|---|
Artıları | – Garantili iplik güvenliği<br>- Basit uygulama | – Yalnızca ihtiyaç duyulduğunda örnek oluşturarak bellekten tasarruf sağlar<br>- Yoğun kaynak kullanan nesneler için uygundur |
Eksileri | – Örnek hemen kullanılmasa bile hafıza tüketir<br>- Kaynak ağırlıklı nesneler için uygun değildir | – İplik güvenliği için senkronize erişim gerektirir<br>- Biraz daha karmaşık uygulama |
Singleton Değişkenini Kullanma Yolları, Sorunlar ve Çözümler
Singleton Değişkenini Kullanma Yolları:
-
Konfigürasyon yönetimi: Tekil değişkenler, bir uygulamanın yapılandırma ayarlarını yönetmek için kullanılabilir. Tek bir örnek, uygulama genelinde ayarların tutarlı olmasını sağlar.
-
Kaydedici Örnekleri: Günlüğe kaydetme uygulamalarda yaygın bir gereksinimdir. Singleton günlükçü örneği, sistemin çeşitli bölümlerinden gelen günlük mesajlarını verimli bir şekilde yönetebilir.
Sorunlar ve Çözümler:
-
Çoklu İş Parçacığı Sorunları: Doğru şekilde uygulanmazsa, birden çok iş parçacığı Singleton sınıfının birden çok örneğini oluşturabilir. Bu, çift kontrollü kilitleme gibi senkronizasyon teknikleri kullanılarak veya tekil oluşturmayı örtülü olarak işlemek için numaralandırmalar (Java'da) kullanılarak hafifletilebilir.
-
Birim Testi: Singleton sınıflarını test etmek, küresel doğaları nedeniyle zorlayıcı olabilir. Birim testini kolaylaştırmak için bağımlılık enjeksiyonu kullanılabilir.
Ana Özellikler ve Benzer Terimlerle Karşılaştırmalar
Singleton'u diğer ilgili terimlerle karşılaştıralım:
Terim | Tanım | Singleton'dan Farkı |
---|---|---|
Tekil | Sınıf başına bir örnek için tasarım deseni | Bir sınıfın yalnızca bir örneğinin mevcut olmasını sağlar |
Statik Sınıf | Statik üyeleri ve yöntemleri olan bir sınıf | Bir taneyle sınırlı olmamak üzere birden fazla örneği olabilir |
Küresel Nesne | Kodun herhangi bir kısmından erişilebilen bir nesne | Sınıfın tek bir örneğini zorunlu kılamaz |
Bir tasarım modeli olarak Singleton, özellikle bir sınıfın tek bir örneğinin gerekli olduğu durumlarda, yazılım geliştirmede değerli bir araç olmaya devam ediyor. Gelecekte, dil özelliklerinde ve tasarım desenlerinde yapılacak iyileştirmeler, benzer sonuçlara ulaşmanın daha zarif yollarını sağlayabilir. Teknolojiler geliştikçe Singleton'un alaka düzeyi ve kullanımı da buna göre uyarlanabilir.
Proxy Sunucuları nasıl kullanılabilir veya Singleton Değişkeniyle nasıl ilişkilendirilebilir?
Proxy sunucuları ve Singleton değişkenleri, ağ iletişimlerini yönetmek için tek bir proxy sunucu örneğinin gerekli olduğu senaryolarda ilişkilendirilebilir. Singleton modeli, proxy sunucu örneğinin uygulama genelinde paylaşılmasını sağlayarak verimli kaynak kullanımını ve merkezi yönetimi teşvik eder.
İlgili Bağlantılar
Singleton değişkenleri ve tasarım modelleri hakkında daha fazla bilgi için aşağıdaki kaynaklara başvurabilirsiniz:
- Tasarım Desenleri: Yeniden Kullanılabilir Nesne Tabanlı Yazılımın Unsurları (Amazon)
- Tekil Desen – GeeksforGeeks
- Singleton Deseni - Vikipedi
Sonuç olarak Singleton değişkeni, bir sınıfın yalnızca bir örneğinin oluşturulmasını sağlayan, verimli kaynak yönetimini teşvik eden ve paylaşılan kaynaklar için küresel bir erişim noktası kolaylaştıran güçlü bir tasarım modelidir. Çeşitli alanlarda uygulamalar bulmuş ve yazılım geliştirmede değerli bir araç olmaya devam etmektedir. Teknoloji ilerledikçe Singleton modeli geçerliliğini sürdürecek ve sağlam ve verimli uygulamalar oluşturmak için bir temel oluşturmaya devam edecektir.