设计模式之单例模式

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本文深入解析了单例模式，一种确保类只有一个实例的设计模式。介绍了单例模式的定义、结构图、实现方法（包括贪婪加载和懒汉模式），并探讨了其在多种场景中的应用，如工厂对象、回收站、日志应用等。

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一.单例模式的定义
单例模式，是一种常用的设计模式。在它的核心结构中只包含一个被称为单例的特殊类。通过单例模式可以保证系统中，应用该模式的类一个类只有一个实例。即一个类只有一个对象实例。
二.单例模式的结构图
在这里插入图片描述
三.具体实现方法
（1）将构造方法私有化，使其不能在类的外部通过new关键字实例化该类对象。
（2）在该类内部产生一个唯一的实例化对象，并且将其封装为private static类型。
（3）定义一个静态方法返回这个唯一对象。
四.实现代码

//贪婪加载
class SingleTon
{
public:
	static SingleTon* getInstance()
	{
		return psingle;
	}
private:
	SingleTon(){}//构造函数
	SingleTon(const SingleTon&);//拷贝构造函数
	static SingleTon* psingle;
};
SingleTon* SingleTon::psingle = new SingleTon();

//懒汉模式  延时加载 

class SingleTon
{
public:
	static SingleTon* getInstance()
	{
		if (psingle == NULL)
		{
			lock();
			if (psingle == NULL)
			{
				psingle = new SingleTon();
			}
			unlock();
		}
		return psingle;
	}
private:
	SingleTon(){}//构造函数
	SingleTon(const SingleTon&);//拷贝构造函数
	static SingleTon* psingle;
};
SingleTon* SingleTon::psingle = NULL;

五.具体应用场景
Singleton 模式经常和 Factory（AbstractFactory）模式在一起使用，因为系统中工厂对象一般来说只要一个.
以下场景一般用于单例模式:
1.windows的Recycle Bin（回收站）
2.网站的计数器，一般也是采用单例模式实现，否则难以同步
3. 应用程序的日志应用，这一般是由于共享的日志文件一直处于打开状态，因为只能有一个实例去操作，否则内容不好追加。
4. Web应用的配置对象的读取，这个是由于配置文件是共享的资源
5. 数据库连接池的设计,因为数据库连接是一种数据库资源。数据库软件系统中使用数据库连接池，主要是节省打开或者关闭数据库连接所引起的效率损耗，这种效率上的损耗还是非常昂贵的，因为何用单例模式来维护，就可以大大降低这种损耗。
6.多线程的线程池的设计一般也是采用单例模式，这是由于线程池要方便对池中的线程进行控制
7.操作系统的文件系统，一个操作系统只能有一个文件系统