Как создать синглтон в Ruby?
Лично мне приходят на ум 4 способа.


image


Способ первый: include Singleton


В стандартной библиотеке определен модуль Singleton, который производит
некоторые действия над классом, в частности:


  • Делает .new приватным
  • Добавляет .instance, который создает и/или возвращает экземпляр
  • Переопределяет #dup и #clone, чтобы те вызывали ошибку

Полагаю, это классическая реализация синглтона. Во всяком случае, я бы писал
что-то подобное, будь я Java-программистом. Ничего особенного, все работает.


Способ второй: модуль с module_function


У Module есть метод #module_function, который позволяет использовать
определяемые методы "на себе". Такой подход используется, например, в
Math. Пример:


module M
  module_function

  def f
    :f
  end
end

M.f # ==> :f

Я бы не рекомендовал такую реализацию синглтона по нескольким причинам:


  • Это все же остается миксином, который можно включить в другой
    класс/модуль. Это, конечно, не страшно, но что-то здесь не так.
  • Сделать приватные методы можно только с помощью костылей, т.к. module_function
    создает публичную копию метода в самом себе. Я с ходу придумал только такой:


    module M
      module_function
    
      def f
        g
      end
    
      def g
        'hello'
      end
    
      singleton_class.send(:private, :g)
    end
    
    M.f # ==> 'hello'
    M.g # ==> NoMethodError

  • (Личная причина) Модули, использующие module_function по моему мнению должны
    быть сборником stateless методов, помогающих в чем-либо. Соответственно,
    include MyModule будет использоваться только для того, чтобы сделать методы
    доступными в текущем модуле без обращения к MyModule. Такой сценарий
    использования приводится в "The Ruby Programming Language" с Math

Кстати, можно для этих же целей использовать extend self вместо
module_function. Это избавит от проблемы приватных методов. Но, допустим,
небезызвестный ruby-style-guide не одобряет такой подход (ссылка:
https://github.com/bbatsov/ruby-style-guide#module-function)


Думаю, очевидно, что extend self работает иначе, но я не уверен, что есть
какая-то опасная разница.


upd. все-таки не очень очевидно. extend self заставляет модуль добавить самого себя в список подключенных модулей (не знаю, как это проще написать), а module_function создает копии методов. Если конкретно, то посмотрите на код:


module M
  module_function
  def f
    :f
  end
end

class A
  include M
end

M.f # ==> :f
# module_function делает методы приватными в include
A.new.send(:f) # ==> :f

module M
  def f
    :TROLOLO
  end
end

A.new.send(:f) # ==> :TROLOLO
M.f # ==> :f

Способ третий: класс/модуль только с методами класса


class MyClass
  def self.f
    :f
  end

  def self.g
    :g
  end
end

MyClass.f # ==> :f

или так:


class MyClass
  class << self
    def f
      :f
    end

    private

    def g
      :g
    end
  end
end

MyClass.f # ==> :f
MyClass.g # ==> NoMethodError

Разумеется, вместо class можно использовать module. В вышеупомянутом
стайл-гайде такой подход не рекомендуется. Вместо него рекомендуют
module_function.


В моей практике такой подход встречался чаще всего. Лично мне он всегда казался
каким-то страшным костылем, но при этом он мне нравится больше использования
Singleton, т.к. MySingleton.do_something для меня выглядит привлекательнее
MySingleton.instance.do_something.


Создать экземпляр Object


В последнее время я постоянно использую такой подход:


MySingleton = Object.new
class << MySingleton
  def f
    g
  end

  private

  def g
    puts 'hello'
  end
end

Теперь наш синглтон — это просто экземпляр Object с нужными нам методами:


MySingleton.class # ==> Object

Вот только и здесь есть проблемы:


  • Мы можем использовать #clone/#dup. Решение: переопределить их, как это
    сделано в Singleton
  • При инспектировании объекта мы получаем что-то вроде #<Object: ...>. Решение: переопределить методы #to_s и #inspect. Кстати,
    ruby-style-guide рекомендует делать это на всех "собственных" (локальных? Не
    могу подобрать слово) классах. Ссылка:
    https://github.com/bbatsov/ruby-style-guide#define-to-s
  • пишут, что у такого подхода есть проблемы с генерацией документации. Не
    могу подтвердить или опровергнуть, т.к. не использую генераторы. Ссылка:
    https://practicingruby.com/articles/ruby-and-the-singleton-pattern-dont-get-along

Небольшое отступление: class << self


Думаю, все видели синтаксис:


class MyClass
  class << self
    def do_something_on_class
      ...
    end
  end

  def do_something_on_instance
    ...
  end
end

При этом я неоднократно замечал, что человек не знает, что означает эта
конструкция. Собственно, в Ruby у объектов на самом деле есть два класса: тот,
чьим экземпляром он является, и т.н. "singleton class" — класс синглтона.


Наверняка вы видели примеры, где мы определяем методы прямо на объектах.
Как-то так:


x = Object.new
def x.hey
  'hey'
end

x.hey # ==> 'hey'

В класс-ориентированном ООП у объекта нет своих методов. Поведение объекта
определяется классом, которому он принадлежит. Поэтому мы не можем определить
метод на объекте с помощью def x.hey, мы должны определить его в классе. Вот
только если мы сделаем это, то тогда все экземпляры Object должны будут
получить метод #hey, чего мы не хотим. Поэтому Ruby создает "дополнительный"
класс у объекта, называемый класс синглтона. Получить его можно с помощью метода
#singleton_class. В общем, я увлекся и, наверное, только запутал тех, кто не
знал о "singleton class". Это очень интересная сторона Ruby, поэтому предлагаю
прочитать о ней самостоятельно.


Собственно, если коротко, то конструкция class << some_object "входит" в класс
сингтона. Сравните:


class A # enter class A scope
  def hey
    'hey'
  end
end

class << A # enter class A singleton class scope
  def hey
    'hello'
  end
end

A.new.hey # ==> 'hey'
A.hey     # ==> 'hello'

Комментарии (11)


  1. Nicklasos
    13.10.2017 16:04

    Во всяком случае, я бы писал
    что-то подобное, будь я Java-программистом.

    Будь Вы Java-программистом, то использовали бы shared instance в DI контейнере, а не сомнительные паттерны.


  1. immaculate
    13.10.2017 21:33

    Есть паттерны, которые не имеют смысла в динамических языках. Singleton — один из них.


  1. crmMaster
    14.10.2017 01:06

    Ты даешь им объект класса, а они делают include Singleton.
    Что дальше? аннотации? или… может… СТАТИЧЕСКАЯ ТИПИЗАЦИЯ?
    Кошмар рубиста наяву.

    Спасибо, поплакал :)


    1. Nondv Автор
      14.10.2017 01:15

      Тоже крайне удивлен результатами опроса. Может быть, это джависты портят статистику? Хммм....


      1. immaculate
        14.10.2017 09:52

        Понимаете, паттерны — это не серебряная пуля. Не что-то вечное и неизменное, написанное на скрижалях и подходящее всем языкам на веки вечные. Паттерны — это довольно старая книга, написанная, к тому же, для языков со статической типизацией.


        Пытаться дословно реализовать все паттерны из книги во всех языках — это бессмысленный карго-культ. Я вам выше написал, что Singleton не имеет никакого практического и теоретического смысла в Ruby. Все это многократно уже обсуждалось, на hacker news, например, можно найти статьи об этом.


        1. Nondv Автор
          14.10.2017 12:20

          Вы забываете, что синглтон в Руби — это еще и способ красиво оформить код. Я, например, пока и сам не попадал в ситуации, где использование синглтона было бы продиктовано архитектурными соображениями.


          Мне вот, допустим, не нравится видеть new каждый раз, когда я хочу воспользоваться чем-то вроде SomeExternalApi:


          SomeApi.new.do_something
          # vs
          SomeApi.do_something

          Синглтон — это не паттерн N из книги банды четырех. Это просто идея (впрочем, как и большинство паттернов). Далеко не всегда они решают какую-то архитектурную задачу, зачастую они просто позволяют сделать код красивее (понятнее).


          Предвижу минусы, но я настаиваю на этой точке зрения.


          1. immaculate
            14.10.2017 13:09

            К сожалению, плохо знаком с Ruby. В Python это делается при помощи статических методов или методов класса. Или при помощи паттерна Borg. Думаю, что и в Ruby должно быть что-то похожее.


            А вообще, мне кажется что тащить в другой язык инородные приемы и парадигмы — напрасная трата сил. Я как раз сейчас работаю с относительно большим проектом, который написал человек как первый на Python после Java. Это просто нечитаемый ужас-ужас-ужас. В Риме надо поступать как римляне. Если хочется писать на Java, то не надо превращать в Java Python или Ruby. Можно просто писать на Java.


            1. Nondv Автор
              14.10.2017 13:20

              статических методов или методов класса

              Этот способ указан в посте. С парой причин, почему он лично мне не нравится.


              тащить в другой язык инородные приемы и парадигмы — напрасная трата сил

              В руби шикарно уживаются приемы из ФП. Более того, о каких приемах в контексте данного поста идет речь?
              Синглтон — всего лишь название, чтобы всем было понятно, что речь идет о единственном представителе своего класса.


              Например, как я указал в посте, в приеме, который мне нравится больше всего, есть проблема, связанная с тем, что другие инстансы создать можно. Но на самом деле это не проблема, т.к. даже если инстансы появятся, это никакого вреда не принесет, т.к. синглтон в руби во многих (если не во всех) случаях нужен просто для красоты.


              1. immaculate
                14.10.2017 13:27

                Singleton — это просто глобальная переменная. Я вот ни разу в жизни еще не сталкивался с ситуацией, где он реально требуется. Мне кажется, что это скорее антипаттерн, а то, с какими целями вы его пытаетесь пересоздать — двойной антипаттерн.


                1. Nondv Автор
                  14.10.2017 13:34

                  Я вам привел две строчки для сравнения:)
                  Это просто делает код красивее.


                  Что является антипаттерном? Приемы, которые нанесут вред коду? Какой вред вы видете в глобальной константе, содержащей stateless-объект с нужными методами?


                  Ну и еще можно, конечно, говорить о том, что это избавляет от множеств созданий/уничтожений объекта и т.д. и т.п., но это роли не играет, разумеется.


                  P.S. мне нравится этот диалог, но, по-моему, мы совсем уж ушли от изначальной темы про способы создания синглтонов в Ruby (на котором Вы не пишете).


                  UPD. Вы упомянули статические методы. Класс в данном случае ведь тоже объект. Просто в питоне и джаве это не подтверждается на уровне языка. Я могу ошибаться, но в ООП нет "статических методов". Есть только объекты и их методы. Соответственно, говоря о статических методах, мы начинаем интерпретировать класс как самостоятельный объект (в Ruby так оно и есть)


                  1. Nondv Автор
                    14.10.2017 13:41

                    Уточнил. Я не прав насчет питона. В питоне классы — тоже объекты, что просто замечательно