设计模式——单例模式 Singleton

1. 意图

什么是单例模式？在GOF的《设计模式：可复用面向对象软件的基础》中这样描述：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. 单例模式特点

• 单例类仅有一个且唯一的实例；
• 单例类必须在自己内部创建该实例；要构造一个实例，就必须调用该类的构造函数，因此该类的构造函数须定义为protected或private，这样客户端程序就不能通过构造函数创建实例。
• 向其他类提供这个实例类（静态实例是公有的）；

除此之外，单例模式还有很多有用的特点，比如爱奇艺2016研发工程师面试题中：单例模式的类具有？

• A. 没有公有构造方法，有一个公有静态工厂方法和一个静态实例变量
• B. 没有公有构造方法，有一个私有静态工厂方法和一个静态实例变量
• C. 有公有构造方法，没有静态工厂方法和静态实例变量
• D. 没有公有构造方法，没有静态工厂方法，也没有静态实例变量

答案及分析：A。分析待写

3. C++代码实现

（1）懒汉模式：它在需要对象的时候，才判断是否已有对象，如果没有就立即创建一个对象，然后返回，如果对象存在就不再创建，直接返回。

#include <iostream>
/** 单例模式类
 *  by @BigoSprite 2016/06/19
 */
class Singleton{
public:
	static Singleton *GetInstance(){
		if (_instance == nullptr){
			_instance = new Singleton();
		}
		// 测试日志
		std::cout << "GetInstance()" << std::endl;
		return _instance;	
	}// 公有静态方法，获取实例

private:
	Singleton(){}// 构造方法private或者protected
	static Singleton *_instance;// 静态实例变量
};

Singleton * Singleton::_instance = nullptr;

void main(){
	Singleton *singleton = Singleton::GetInstance();// = new Singleton();// WRONG!!!
	std::cin.get();
}

（2）饿汉模式：在类加载的时候就立即创建对象，不需要像懒汉模式那样需要先判断类对象是否存在，然后再决定是创建还是直接返回。

#include <iostream>
/** 单例模式类
 *  by @BigoSprite 2016/06/19
 */
class Singleton{
public:
	static Singleton *GetInstance(){
		return _instance;
	}

private:
	static Singleton *_instance;
	Singleton(){}
};
// C++静态变量要在类外实现
Singleton* Singleton::_instance = new Singleton();

void main(){
	Singleton *singleton = Singleton::GetInstance();// = new Singleton();// WRONG!!!
	std::cin.get();
}

以上两种方式是单例模式最简单的两种，但是这种实现方式有时候会有问题，比如：在多线程情况下，我们需要创建多个Singleton。下面对代码进行改善，考虑多线程的单例模式：

（3）考虑多线程的单例模式

待续...

两篇很不错的单例模式的博客：

设计模式学习笔记-单例模式 和 C++设计模式——单例模式

Cocos2d-x经常使用的单例模式