設計模式--單例模式C++實現

單例模式C++實現

 

1描述：

單例模式，又稱單件模式。

定義：確保某一個類只有一個實例，並且自行實例化並向整個系統提供這個實例。

2具體類圖描述：

2.1 StartUML內部生成模式類圖

該類圖由StartUML逆向生成C++代碼

class Singleton {
public:
    static Singleton* Instance();

protected:

    Singleton();

private:
    static Singleton *instance;
};

Singleton* Singleton::Instance()

{

　　if(instance==NULL)

　　　　instance = new Singleton();

　　return instance;

}

3.詳解：

根據單例模式的定義，那麼實現這個需求，咱們最簡單的方法是

①定義一個全局靜態對象，給系統使用。

②單例模式實現需求。

注：這兩個方都是能夠知足需求的，可是呢，想一想6大原則：依賴倒置，接口隔離。咱們的設計應當是依賴接口，而非對象，那麼久pass 刁①吧。

4單例模式的優缺點：

優勢：一個實例，減小內存開銷；減小系統開銷；避免對一個資源的多重佔用；設置全局訪問點，優化和貢獻資源。

缺點：沒有藉口，擴展性差；不利於測試；與單一職責原則有衝突，單例模式把「要單例」和業務邏輯融合在一個類中。

 

5使用場景：

要求生成惟一序列號的環境；

共享數據或者共享訪問點；

建立一個對象須要消耗的資源過多，如訪問IO和數據庫等資源；

須要定義大量的靜態常量和靜態方法（工具類）

 

6線程安全問題

eg.當兩個線程運行至if(instance==NULL)時，可能產生線程安全問題

改進解決

class Singleton {
public:
    static Singleton* Instance();

protected:

    Singleton();

private:
    static Singleton *instance;
};

//對單例直接進行初始化，而再也不方法Instance中進行判斷。

Singleton* Singleton::instance = new Singleton;

Singleton* Singleton::Instance()

{

　　return instance;

}

 7單例模式的擴展--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);  //獲取隨機數

　　return instance_list.get(count); //隨機去除一個實例來用

}

 

8問題

關於多例模式中的list的初始化：

方案：

class Singleton
{
public:
static Singleton* GetInstance()
{
if (_singletonList.size() == 0)
{
//此處設置函數進行定製list也可
_singletonList.push_back(new Singleton());
_singletonList.push_back(new Singleton());
_singletonList.push_back(new Singleton());
}
else
{
//對於多例模式，選擇例子，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();

}