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

 1 #ifndef _SINGLETON_H_

 2 #define _SINGLETON_H_

 3 

 4 class Singleton

 5 {

 6 private:

 7     static Singleton* pInstance;//静态成员，保存对象的唯一实例

 8     Singleton();//私有化构造函数，使其无法在类外实例化

 9 public:

10     static Singleton* Instance();

11     //void Destroy();

12     static void Destroy();

13 };

14 

15 #endif

 

Singleton.cpp

 1 #include "Singleton.h"

 2 #include <iostream>

 3 

 4 using namespace std;

 5 

 6 Singleton* Singleton::pInstance = NULL;

 7 

 8 Singleton::Singleton()

 9 {

10     cout<< "Singleton..." << endl;

11 }

12 

13 Singleton* Singleton::Instance()

14 {

15     if(NULL == pInstance)

16     {

17         pInstance = new Singleton();

18     }

19     return pInstance;

20 }

21 

22 void Singleton::Destroy()

23 {

24     delete pInstance;

25     pInstance = NULL;

26     cout<< "Destroy..." << endl;

27 }

main.cpp

 1 #include "Singleton.h"

 2 #include <iostream>

 3 

 4 using namespace std;

 5 

 6 int main()

 7 {

 8     Singleton* ps = Singleton::Instance();//通过全局访问点获取实例

 9     Singleton::Destroy();

10     return 0;

11 }

 

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。