Singleton

Singleton — породжуючий патерн, що гарантує: на всю runtime-сесію існує єдиний екземпляр класу, і доступ до нього — через глобальну точку (найчастіше CLASS-METHOD get_instance( )).

Метафора

Телефонна станція міста — одна. Скільки б абонентів не набирало номер, вони всі проходять через ту саму станцію.

Коли застосовувати

• Ресурс, що має існувати в однині: кеш конфігурації, логер, менеджер зʼєднань з зовнішнім сервісом.
• Координація дій через один обʼєкт (черга, лічильник, реєстр).
• Важкий обʼєкт з ліньковим створенням — створити один раз, перевикористовувати.

ABAP-реалізація

Ключові елементи: CREATE PRIVATE (заборона прямого NEW), статичний holder, статичний фабричний метод.

CLASS zcl_config DEFINITION PUBLIC FINAL CREATE PRIVATE.

  PUBLIC SECTION.
    CLASS-METHODS get_instance
      RETURNING VALUE(ro_instance) TYPE REF TO zcl_config.

    METHODS get_value
      IMPORTING iv_key         TYPE string
      RETURNING VALUE(rv_value) TYPE string
      RAISING   zcx_config_not_found.

  PRIVATE SECTION.
    CLASS-DATA go_instance TYPE REF TO zcl_config.

    METHODS constructor.
    DATA mt_values TYPE SORTED TABLE OF ty_kv WITH UNIQUE KEY key.
ENDCLASS.

CLASS zcl_config IMPLEMENTATION.
  METHOD get_instance.
    IF go_instance IS INITIAL.
      go_instance = NEW #( ).
    ENDIF.
    ro_instance = go_instance.
  ENDMETHOD.

  METHOD constructor.
    " разова ініціалізація: завантаження TVARVC, Customizing, змінних середовища
  ENDMETHOD.

  METHOD get_value.
    READ TABLE mt_values WITH KEY key = iv_key ASSIGNING FIELD-SYMBOL(<ls>).
    IF sy-subrc <> 0.
      RAISE EXCEPTION NEW zcx_config_not_found( iv_key = iv_key ).
    ENDIF.
    rv_value = <ls>-value.
  ENDMETHOD.
ENDCLASS.

Використання:

DATA(lv_host) = zcl_config=>get_instance( )->get_value( 'API_HOST' ).

Thread-safety в ABAP

На рівні однієї internal session (один work process, один діалоговий крок) — перевірка IF go_instance IS INITIAL безпечна: work process однопотоковий. Але глобального між work-процесами стану у singleton немає — CLASS-DATA живе у межах internal session. Якщо треба справжньо глобальний кеш — EXPORT TO SHARED MEMORY або SHMA/SHMM-обʼєкти.

SAP-специфіка

• Більшість released API-фасадів у S/4HANA — по суті singleton-и через статичну фабрику (наприклад, cl_abap_syst=>get_instance( )).
• cl_badi_manager — singleton-менеджер BAdI.
• Для справжньо глобального між-сесійного кешу SAP дає Shared Memory Objects (клас cl_shm_area, TX SHMA). Це — не singleton у GoF-сенсі, а інша сутність.

Підводні камені

Глобальний стан = біль у тестах

Singleton — це глобальний стан. Тести стають взаємозалежними (один тест змінив стан — другий впав), важко ізолювати, важко паралелити. Для будь-якої залежності, що може бути заміненою моком, — використовуй Constructor Injection, а не singleton.

• Прихована залежність. zcl_config=>get_instance( ) всередині методу — це залежність, яку видно тільки у коді. У сигнатурі її нема. Колега прочитає METHODS process IMPORTING iv_matnr TYPE matnr і не здогадається, що метод лізе у глобальний конфіг.
• Відсутність мока. Якщо get_instance повертає конкретний клас — замінити його в тесті можна тільки через LOCAL FRIENDS + присвоєння go_instance напряму. Див. backdoor injection.
• Порядок ініціалізації. Якщо конструктор singleton-у лізе в інший singleton — ти привʼязуєшся до порядку створення. Дедлоки рідкі, але бувають.

Альтернативи

Проблема singleton-у	Що робити замість
Глобальний стан ускладнює тести	Constructor injection + передача інстансу як параметра
Треба один обʼєкт на запит (не на сесію)	Dependency Injection container — у ABAP цього нема, найближче — фабрика, яку передають як параметр
Треба кілька іменованих інстансів	Multiton — див. нижче
Треба глобально-глобально (між сесіями)	Shared Memory Objects (cl_shm_area)

Multiton — варіація

Як singleton, але кілька іменованих екземплярів — по одному на ключ:

CLASS zcl_cache DEFINITION PUBLIC FINAL CREATE PRIVATE.
  PUBLIC SECTION.
    CLASS-METHODS get_instance
      IMPORTING iv_name        TYPE string
      RETURNING VALUE(ro_inst) TYPE REF TO zcl_cache.
  PRIVATE SECTION.
    TYPES: BEGIN OF ty_reg,
             name     TYPE string,
             instance TYPE REF TO zcl_cache,
           END OF ty_reg.
    CLASS-DATA gt_registry TYPE HASHED TABLE OF ty_reg WITH UNIQUE KEY name.
ENDCLASS.

CLASS zcl_cache IMPLEMENTATION.
  METHOD get_instance.
    READ TABLE gt_registry WITH KEY name = iv_name ASSIGNING FIELD-SYMBOL(<ls>).
    IF sy-subrc <> 0.
      INSERT VALUE #( name = iv_name instance = NEW #( ) ) INTO TABLE gt_registry
        ASSIGNING <ls>.
    ENDIF.
    ro_inst = <ls>-instance.
  ENDMETHOD.
ENDCLASS.

Коли НЕ використовувати

• Якщо клас вирішує бізнес-задачу — майже ніколи. Зробить тести нестерпними.
• Якщо singleton зʼявився тому, що «лінь передавати через конструктор» — це запах.
• Якщо інстансів насправді треба кілька (наприклад, окремий логер на підсистему) — бери Factory або Multiton.