设计模式--单例模式C++实现
单例模式C++实现
1描述：
单例模式，又称单件模式。
定义：确保某一个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。
2具体类图描述：
2.1 StartUML内部生成模式类图
该类图由StartUML逆向生成C++代码
class Singleton {
public:
static Singleton* Instance();
protected:
Singleton();
private:
static Singleton *instance;
};
Singleton* Singleton::Instance()
{
if(instance==NULL)
instance = new Singleton();
return instance;
}
3.详解：
根据单例模式的定义，那么实现这个需求，我们最简单的方法是
①定义一个全局静态对象，给系统使用。
②单例模式实现需求。
注：这两个方都是可以满足需求的，但是呢，想想6大原则：依赖倒置，接口隔离。我们的设计应当是依赖接口，而非对象，那么久pass ***①吧。
4单例模式的优缺点：
优点：一个实例，减少内存开销；减少系统开销；避免对一个资源的多重占用；设置全局访问点，优化和贡献资源。
缺点：没有借口，扩展性差；不利于测试；与单一职责原则有冲突，单例模式把“要单例”和业务逻辑融合在一个类中。
5使用场景：
要求生成唯一序列号的环境；
共享数据或者共享访问点；
创建一个对象需要消耗的资源过多，如访问IO和数据库等资源；
需要定义大量的静态常量和静态方法（工具类）
6线程安全问题
eg.当两个线程运行至if(instance==NULL)时，可能产生线程安全问题
改进解决
class Singleton {
public:
static Singleton* Instance();
protected:
Singleton();
private:
static Singleton *instance;
};
//对单例直接进行初始化，而不再方法Instance中进行判断。
Singleton* Singleton::instance = new Singleton;
Singleton* Singleton::Instance()
{
return instance;
}
7单例模式的扩展--多例模式。
class Singleton {
public:
static Singleton* Instance();
protected:
Singleton();
private:
static enum{Max = 100};
static int CurNum = 0;
static list<Singleton *>instance_list;
};
Singleton* Singleton::Instance()
{
Random random = new Random();
int count = random.nextInt(Max); //获取随机数
return instance_list.get(count); //随机去除一个实例来用
}
8问题
关于多例模式中的list的初始化：
方案：
class Singleton
{
public:
static Singleton* GetInstance()
{
if (_singletonList.size() == 0)
{
//此处设置函数进行定制list也可
_singletonList.push_back(new Singleton());
_singletonList.push_back(new Singleton());
_singletonList.push_back(new Singleton());
}
else
{
//对于多例模式，选择例子，返回
Singleton* tmp = _singletonList.back();
_singletonList.pop_back();
return tmp;
}
}
protected:
Singleton()
{}
private:
static list<Singleton*> _singletonList;
};
list<Singleton*> Singleton::_singletonList(NULL);
void main()
{
Singleton* a = Singleton::GetInstance();
Singleton* b = Singleton::GetInstance();
}
