Unity 单例模式完全指南

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开源项目 ：AI 智简未来、晓智元宇宙、数字孪生引擎

一、什么是单例模式？

单例模式（Singleton Pattern） 是一种常用设计模式，核心思想是：

一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。

适用场景：

在游戏开发中，通常用于：

🎵 AudioManager（音频管理）
🎮 GameManager（游戏控制）
🧠 DataManager（数据持久化）
🖼 UIManager（界面逻辑）
🗺 SceneManager（场景切换）

二、Unity 与单例的"冲突"

Unity 的 MonoBehaviour 无法用传统 C# 单例写法（new 关键字）创建实例：

限制	说明
不能使用 `new`	`MonoBehaviour` 由 Unity 引擎托管
必须挂在 GameObject 上	无法脱离场景生命周期
多场景可能重复实例	场景加载可能重复创建组件实例

三、MonoBehaviour 单例实现方案

✅ 推荐写法（最通用）

csharp 复制代码

public class GameManager : MonoBehaviour
{
    public static GameManager Instance { get; private set; }

    private void Awake()
    {
        if (Instance != null && Instance != this)
        {
            Destroy(gameObject); // 防止重复实例
            return;
        }

        Instance = this;
        DontDestroyOnLoad(gameObject); // 场景切换不销毁
    }
}


### 使用方式：
```csharp
GameManager.Instance.DoSomething();

核心要点：

使用 Awake() 初始化，确保运行时唯一
使用 DontDestroyOnLoad 保持全局可访问性
在有旧实例时销毁当前 GameObject（或反之）

四、泛型单例基类（进阶封装）

csharp 复制代码

public class Singleton<T> : MonoBehaviour where T : MonoBehaviour
{
    private static T _instance;
    private static readonly object _lock = new object();
    private static bool _applicationIsQuitting = false;

    public static T Instance
    {
        get
        {
            if (_applicationIsQuitting)
            {
                Debug.LogWarning("[Singleton] 已销毁，将不再创建实例：" + typeof(T));
                return null;
            }

            lock (_lock)
            {
                if (_instance == null)
                {
                    _instance = FindObjectOfType<T>();
                    if (_instance == null)
                    {
                        GameObject singletonObject = new GameObject(typeof(T).Name);
                        _instance = singletonObject.AddComponent<T>();
                        DontDestroyOnLoad(singletonObject);
                    }
                }
                return _instance;
            }
        }
    }

    protected virtual void OnDestroy()
    {
        _applicationIsQuitting = true;
    }
}

示例继承：

csharp 复制代码

public class AudioManager : Singleton<AudioManager>
{
    public void PlaySound(string clipName)
    {
        // 实现播放逻辑
    }
}

五、常见陷阱 ⚠️

陷阱	说明
❌ 多个场景创建多个实例	应用 DontDestroyOnLoad 并检测重复
❌ 在 OnDestroy 后再次访问	应避免退出时访问 Instance
❌ 静态实例未初始化	Unity 生命周期复杂，可能在未执行 Awake() 时访问 Instance

六、非 MonoBehaviour 单例（纯逻辑类）

适用于工具类、算法类等无需挂载到场景的：

csharp 复制代码

public class ConfigManager
{
    private static ConfigManager _instance;
    public static ConfigManager Instance => _instance ?? (_instance = new ConfigManager());

    private ConfigManager()
    {
        // 私有构造函数
    }
}

七、总结

类型	是否 MonoBehaviour	是否跨场景切换	是否自动创建
简单单例	✅ 是	✅ 是	❌ 否（需手动挂载）
泛型单例	✅ 是	✅ 是	✅ 是（自动创建）
纯逻辑单例	❌ 否	✅ 是	✅ 是（自动创建）

✅ 建议：

管理 UI、音频、数据等组件时使用 MonoBehaviour 单例；
工具类使用普通 C# 单例；
多场景中必须使用 DontDestroyOnLoad 配合检测重复。

八、附加建议与思考 💡

Service Locator 模式有时比单例更灵活，适合大项目。

避免过度使用单例，否则可能造成依赖过强、测试困难。

Unity 2021+ 支持 ScriptableObject + Addressable 实现配置数据全局共享，也是替代方案之一。

结语

在 Unity 中掌握单例模式，不仅是对设计模式的理解，更是构建可维护、可扩展、高内聚系统架构的关键一步。