一、功能
保证一个类仅有一个实例。
二、结构图
三、优缺点
Singleton模式是做为"全局变量"的替代品出现的。所以它具有全局变量的特点：全局可见、贯穿应用程序的整个生命期，它也具有全局变量不具备的性质：同类型的对象实例只可能有一个。
四、实现
class
Singleton
{
public
:
static
Singleton
*
Instance();
protected
:
Singleton() { }
private
:
static
Singleton
*
_instance;
Singleton(
const
Singleton
&
);
Singleton
&
operator
=
(
const
Singleton
&
);
};
Singleton
*
Singleton::_instance
=
NULL;
Singleton
*
Singleton::Instance()
{
(_instance
==
NULL)
?
_instance
=
new
Singleton() :
0
;
//
lazy initialization
return
_instance;
}
(1)因为返回的是指针，为防止用户调用delete函数，可把static Singleton *_instance；改为在Instance()中定义static Singleton _instance。这样显然更安全，同时也具有lazy initialization的特性(即第一次访问时才创建)。
(2)假设需要从Singleton派生子类，而子类也需要有同样的性质，既只能创建一个实例。我觉得，这很难办。根本原因在于Instance()函数不是虚函数，不具有多态的性质。一种常用方法是把Instance()函数移到子类中，这时就只能用static Singleton *_instance，而不能用static Singleton _instance了，除非把_instance也要移到子类，无论怎么做都不优雅。另一种方法是用模板。具体用什么方法，只能根据实际情况权衡。
五、示例代码
(1)没子类的情况
namespace
DesignPattern_Singleton
{
class
Singleton
{
public
:
static
Singleton
*
Instance() {
static
Singleton _instance;
return
&
_instance; }
protected
:
Singleton() { }
private
:
Singleton(
const
Singleton
&
);
Singleton
&
operator
=
(
const
Singleton
&
);
};
}
//
客户端代码：
{
using
namespace
DesignPattern_Singleton ;
Singleton
*
p
=
Singleton::Instance() ;
......
}
(2)有子类的情况
方法一：
namespace DesignPattern_Singleton
{
// class Singleton
class Singleton {
protected :
Singleton() { }
static Singleton * _instance;
private :
Singleton( const Singleton & );
Singleton & operator = ( const Singleton & );
};
Singleton * Singleton::_instance = NULL;
// class ConcreteSingleton
class ConcreteSingleton : public Singleton {
public :
static Singleton * Instance() ;
protected :
ConcreteSingleton() {}
};
Singleton * ConcreteSingleton::Instance()
{
(_instance == NULL) ? _instance = new ConcreteSingleton() : 0 ;
return _instance;
}
}
// 客户端代码：
{
using namespace DesignPattern_Singleton ;
Singleton * p = ConcreteSingleton::Instance() ;
}
方法二：
namespace DesignPattern_Singleton
{
// class Singleton
class Singleton {
protected :
Singleton() { }
private :
Singleton( const Singleton & );
Singleton & operator = ( const Singleton & );
};
// class ConcreteSingleton
class ConcreteSingleton : public Singleton {
public :
static Singleton * Instance() { static ConcreteSingleton _instance; return & _instance; }
protected :
ConcreteSingleton() { }
};
}
// 客户端代码：
{
using namespace DesignPattern_Singleton ;
Singleton * p = ConcreteSingleton::Instance() ;
}
方法三：
namespace DesignPattern_Singleton
{
template < class T >
class Singleton {
public :
static T * Instance() { static T _instance; return & _instance; }
protected :
Singleton() { }
private :
Singleton( const Singleton & );
Singleton & operator = ( const Singleton & );
};
class ConcreteSingleton : public Singleton < ConcreteSingleton > { } ;
}
// 客户端代码
{
using namespace DesignPattern_Singleton ;
ConcreteSingleton * p = ConcreteSingleton::Instance() ;
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