设计模式-singleton

1. 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。
2. UML结构图:

 3. 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:

 4. 实现一个singleton的基类模板

关键点：

1）构造函数和析构函数的非public，禁止随意调用

2）提供供外部访问的public的静态成员函数

3）静态成员指针变量

4）满足多线程条件

5）机制模板化

 

#include "stdafx.h"
#include <string>
#include <vector>
#include "windows.h"
using namespace std;
#ifndef _SINGLETON_H_
#define _SINGLETON_H_
template <typename SingletonClass> 
class Singleton
{
public:
	//1.向外提供的借口必须是static的，因为是通过类来访问
	static SingletonClass* newInstance() {
		if(s_instance == NULL){
			WaitForSingleObject(s_mtx_alloc_lock, INFINITE);
			if (s_instance == NULL)
				s_instance = new SingletonClass();
			ReleaseMutex(s_mtx_alloc_lock);
		}
		return s_instance;
	}
	static void deleteInstance() {
		SingletonClass* instance = s_instance;
		s_instance = 0;
		delete instance;
	}
	static SingletonClass* instance() {
		return (s_instance);
	}
	static SingletonClass& Instance() {
		if (s_instance == 0)
			newInstance();
		return (*s_instance);
	}
protected:
	//2.禁止直接创建Singleton对象，但是允许被继承
	Singleton() {
		s_instance = (SingletonClass*)this;//3.指针直线自己的指针，但是因为是要做成模板，所以其他类必须要继承自singleton
	}
	virtual ~Singleton() {
		s_instance = 0;
	}
private:
	Singleton(const Singleton& source) {} //3. 禁止copy构造

private:
	static SingletonClass* s_instance;//4.配合
	static HANDLE s_mtx_alloc_lock;
};
//initializing
template<typename SingletonClass>
SingletonClass* Singleton<SingletonClass>::s_instance = 0;
template<typename SingletonClass>
HANDLE Singleton<SingletonClass>::s_mtx_alloc_lock= CreateMutex(NULL, FALSE, L"PrintMutex");

class A: public Singleton<A>{
	friend class Singleton<A>;
protected:
	A(){}
	~A(){}
};

int main(){
	A* a = A::newInstance();
	A* a2 = A::newInstance();
	return 0;
}
#endif 

 6.参考资料

    1. http://www.cppblog.com/converse/archive/2006/07/21/10309.html