C++单件模式

C++设计模式-单件

定义

单件（Singleton）模式保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

   

结构

 

理解

1.       Singleton模式用来取代全局静态变量。C++通过静态成员变量来实现类实例全局唯一性。

2.       instance()方法是单件提供的唯一调用入口。

 

要点

1.       为了防止外界调用产生多个实例，将构造方法、析构方法、拷贝构造方法、赋值重载方法都作为protected。

2.       instance()方法产生对象方式有两种：使用局部static对象，生命期在首次进入局部生命期产生，在程序结束时销毁；通过new产生新对象，在析构方法中delete对象。

3.       获取单件实例调用方式：Singleton::instance()获取对象指针。

4.       解决多线程资源竞争条件。使用著名的“双检测锁定”办法来解决，即在锁定前和锁定后都检测对象是否产生，这样既能保证加锁效率又能保证单件实例的唯一性。

 

应用

1.       代码部分使用类模版单件（CSingleton），可产生不同种类的单件类。

2.       一个类要成为单件类，把单件类作为自己的友元来实现。因为CSingleton的构造和析构都是protected。另外也有通过继承单件来实现。

3.       单件可以很简单实现，也可以足够复杂。 Loki库实现了一个比较复杂的单件，将类型和各种策略（创建策略、生命期策略、线程策略等）作为模板参数，封装成了SingletonHolder类模板。详细可见： http://loki-lib.sourceforge.net/index.php?n=Pattern.Singleton

 

源码

#include using namespace std; //Singleton定义 /** * @class CSingleton * @brief 实现类把该类作为友元, 并且把构造函数作为非公有 * 如: * Class C * { * friend class CSingleton; * protected: * C(){}; * } */ template < class T> class CSingleton { public : static T* instance() { //double check. 锁前和锁后检测，保证效率和多线程正确性 if (!m_pInstance) { //TODO: 加锁. CMutexGuard guard(m_lock); if (!m_pInstance) { //static T t; //m_pInstance = &t; m_pInstance = new T; } } return m_pInstance; }; protected : CSingleton(){}; //防止产生实例 CSingleton( const CSingleton&){}; //防止拷贝构造另一个实例 CSingleton &operator =( const CSingleton&){}; //防止赋值构造出另一个实例 virtual ~CSingleton() { if (m_pInstance) { delete m_pInstance; m_pInstance = NULL; } }; private : static T* m_pInstance; //类的唯一实例 //TODO: 省略了互斥锁成员m_lock }; //Singleton实现部分 template < class T> T* CSingleton::m_pInstance = NULL; /Singleton应用实例 class CMyLog { friend class CSingleton; //作为友元可以访问CSingleton的保护成员 public : void Log( char * pszStr) { cout << "Log msg: " << pszStr << endl; } private : CMyLog(){}; //不允许直接实例化 }; int main() { CMyLog* pLog = CSingleton::instance(); pLog->Log( "hello word" ); system ( "pause" ); return 0; }

转自http://www.cnblogs.com/phoenixzq/archive/2011/05/17/2049030.html