常见设计模式的解析和实现(C++)之五-Singleton模式
作用: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。
UML结构图:
解析:
Singleton模式其实是对全局静态变量的一个取代策略,上面提到的Singleton模式的两个作用在C++中是通过如下的机制实现的:1)仅有一个实例,提供一个类的静态成员变量,大家知道类的静态成员变量对于一个类的所有对象而言是惟一的 2)提供一个访问它的全局访问点,也就是提供对应的访问这个静态成员变量的静态成员函数,对类的所有对象而言也是惟一的.在C++中,可以直接使用类域进行访问而不必初始化一个类的对象.
下面的实现其实是Singleton的一个简单实现,并不是特别的通用,一般的,如果一个项目中需要使用到Singleton模式比较多的话,那么一般会实现一个Singleton的模板类,模板类的模板参数是需要采用Singleton模式的类,比如这样实现:
template
<
typename T
>
class
Singleton

{
//
.类的声明
}
;

//
需要采用singleton模式的类
class
Test
:
public
Singleton
<
Test
>

{
//
类的声明
}
;
但是,下面的实现还是采用最简单的实现办法,起的是演示的作用
实现:
1)Singleton.h
/**/
/********************************************************************
created: 2006/07/20
filename: Singleton.h
author: 李创
http://www.cppblog.com/converse/

purpose: Singleton模式的演示代码
*********************************************************************/

#ifndef SINGLETON_H
#define
SINGLETON_H

class
Singleton

{
private:

Singleton()
{};

~Singleton()
{};

// 静态成员函数,提供全局访问的接口
static Singleton* GetInstancePtr();
static Singleton GetInstance();

void Test();

private:
// 静态成员变量,提供全局惟一的一个实例
static Singleton* m_pStatic;
}
;

#endif
2)Singleton.cpp
/**/
/********************************************************************
created: 2006/07/20
filename: Singleton.cpp
author: 李创
http://www.cppblog.com/converse/

purpose: Singleton模式的演示代码
*********************************************************************/

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

//
类的静态成员变量要在类体外进行定义
Singleton
*
Singleton::m_pStatic
=
NULL;

Singleton
*
Singleton::GetInstancePtr()

{
if (NULL == m_pStatic)

{
m_pStatic = new Singleton();
}

return m_pStatic;
}

Singleton Singleton::GetInstance()

{
return *GetInstancePtr();
}

void
Singleton::Test()

{
std::cout << "Test!/n";
}
3)Main.cpp
/**/
/********************************************************************
created: 2006/07/20
filename: Main.cpp
author: 李创
http://www.cppblog.com/converse/

purpose: Singleton模式的测试代码
*********************************************************************/

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

int
main()

{
// 不用初始化类对象就可以访问了
Singleton::GetInstancePtr()->Test();
Singleton::GetInstance().Test();

system("pause");

return 0;
}
UML结构图:

解析:
Singleton模式其实是对全局静态变量的一个取代策略,上面提到的Singleton模式的两个作用在C++中是通过如下的机制实现的:1)仅有一个实例,提供一个类的静态成员变量,大家知道类的静态成员变量对于一个类的所有对象而言是惟一的 2)提供一个访问它的全局访问点,也就是提供对应的访问这个静态成员变量的静态成员函数,对类的所有对象而言也是惟一的.在C++中,可以直接使用类域进行访问而不必初始化一个类的对象.
下面的实现其实是Singleton的一个简单实现,并不是特别的通用,一般的,如果一个项目中需要使用到Singleton模式比较多的话,那么一般会实现一个Singleton的模板类,模板类的模板参数是需要采用Singleton模式的类,比如这样实现:


















但是,下面的实现还是采用最简单的实现办法,起的是演示的作用
实现:
1)Singleton.h





































2)Singleton.cpp











































3)Main.cpp

























转贴自:http://www.cppblog.com/converse/archive/2006/07/21/10309.html
这里singleton模式主要用于使一个类只能创建一个对象,相当于将对象变成了全局静态对象。有一点,要注意的是,在多线程情况下,当多个线程同时访问m_pStatic变量时,可能会产生多个对象,避免这一点需要在getinstancePtr()中加入同步机制。