设计模式之单件模式

今天我们不举实际的例子了，就直接开始讨论单件模式吧，首先我们要明白什么叫单件模式。

单件模式：确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。

在写程序的过程中，很多时候我们需要用到一个全局对象，很好，当我们需要使用全局对象的时候我们的单件模式就排上用场了，废话不多说，我们直接看代码。

class Singleton
{
public:
    static Singleton* getSingleton()
    {
	if (m_singleton == nullptr)
	{
		m_singleton = new Singleton;
	}
	return m_singleton;
    }
    static void clear()
    {
	if (m_singleton != nullptr)
	{
            delete m_singleton;
	    m_singleton = nullptr;
	}
    }
private:
    Singleton() = default;
    virtual~Singleton() {};
    Singleton operator=(const Singleton &) {}
    Singleton(const Singleton &other) {}

private:
    static Singleton *m_singleton;
};

Singleton* Singleton::m_singleton = nullptr;

接下来我们分析一下上面Singleton这个类，首先我们将构造函数，copy构造函数，重载=全部定义为私有方法，这样是为了放在在该类外构造、拷贝或者复制该类的对象。

我们提供了两个静态方法，分别用来生成以及删除该单件中的数据对象，看到这里聪明的你可能已经看出来了，这个设计存在一个明显的问题，那就是如果我们再多线程中调用getSingleton函数可能会new多次，造成内存泄漏，为了解决这个问题我们有以下几种解决方案。

方案一、加锁

我们只需要经过以下修改即可

#include <memory>
#include <mutex>
#include <thread>
using namespace std;

class Singleton
{
public:
    static Singleton* getSingleton()
    {
	m_creatMutex->lock();
	if (m_singleton == nullptr)
	{
    	    cout << "1" << endl;
	    m_singleton = new Singleton;
	}
	m_creatMutex->unlock();
	return m_singleton;
    }
    static void clear()
    {
	if (m_singleton != nullptr)
	{
	    delete m_singleton;
	    m_singleton = nullptr;
	}
    }
private:
    Singleton() = default;
    virtual~Singleton() {};
    Singleton operator=(const Singleton &) {}
    Singleton(const Singleton &other) {}

private:
    static Singleton *m_singleton;
    static mutex *m_creatMutex;
};

Singleton* Singleton::m_singleton = nullptr;
mutex* Singleton::m_creatMutex = new mutex;

方案二、在程序运行前便将单件对象创建好。

Singleton* Singleton::m_singleton = new Singleton;

当然这样还存在一个问题，那就是在程序运行期间不能删除单件中保存的对象，否则仍会存在该问题。

一般面对多线程的时候我们都会采用加锁的方式解决。