C++设计模式-Singleton

Singleton单例模式

Singleton 是对全局变量的取代策略
作用：保证一个类只能有一个实例，并提供一个全局唯一的访问点。

仅有一个实例：通过类的静态成员变量来体现。
提供访问它的全局访问点：访问静态成员变量的静态成员函数来体现。

《设计模式》一书中给出了一种很不错的实现，定义一个单例类，使用类的私有静态指针变量指向类的唯一实例，并用一个公有的静态方法获取该实例。

单例模式通过类本身来管理其唯一实例，这种特性提供了解决问题的方法。唯一的实例是类的一个普通对象，但设计这个类时，让它只能创建一个实例并提供对此实例的全局访问。唯一实例类Singleton在静态成员函数中隐藏创建实例的操作。习惯上把这个成员函数叫做Instance()，它的返回值是唯一实例的指针。

单例类Singleton有以下特征：

它有一个指向唯一实例的静态指针，并且是私有的；

它有一个公有的函数，可以获取这个唯一的实例，并且在需要的时候创建该实例；

它的构造函数是私有的，这样就不能从别处创建该类的实例。

 

UML图：

在Singleton模式的结构图中可以看到，我们通过维护一个static的成员变量_instance来记录这个唯一的对象实例。通过提供一个staitc的接口Instance来获得这个唯一的实例。

代码如下：

Singleton.h

#ifndef _SINGLETON_H_
#define _SINGLETON_H_

class Singleton
{
private:
    static Singleton* pInstance;//静态成员，保存对象的唯一实例
    Singleton();//私有化构造函数，使其无法在类外实例化
public:
    static Singleton* Instance();
    //void Destroy();
    static void Destroy();
};

#endif

 

Singleton.cpp

#include "Singleton.h"
#include <iostream>

using namespace std;

Singleton* Singleton::pInstance = NULL;

Singleton::Singleton()
{
    cout<< "Singleton..." << endl;
}

Singleton* Singleton::Instance()
{
    if(NULL == pInstance)
    {
        pInstance = new Singleton();
    }
    return pInstance;
}

void Singleton::Destroy()
{
    delete pInstance;
    pInstance = NULL;
    cout<< "Destroy..." << endl;
}

main.cpp

#include "Singleton.h"
#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    Singleton* ps = Singleton::Instance();//通过全局访问点获取实例
    Singleton::Destroy();
    return 0;
}

 

Singleton不可以被实例化，因此我们将其构造函数声明为protected或者直接声明为private。