设计模式之单例模式

问题背景

在设计一个大型多人在线游戏的服务端时，我们面临一个挑战：确保全局只有一个配置管理器在系统中被创建和使用。这个配置管理器需要在多个不同的服务和模块间共享，用以控制和调整游戏服务器的核心设置，如最大玩家数、游戏地图类型、匹配规则等。为了防止每次需要这些配置时都重新读取或创建新的实例，我们需要一个能够全局访问且始终一致的解决方案。

问题分析

单例模式是解决这种类型问题的理想设计模式。它确保一个类只有一个实例，并提供一个全局的访问点来访问此实例。在我们的游戏服务器配置管理器的场景中，单例模式将确保全局只存在一个配置管理器的实例，无论它被任何组件多少次请求。

应用单例模式的优点包括：

1. 控制实例的创建：确保全局只有一个实例，防止过多地创建消耗资源。
2. 轻松的全局访问：其他代码可以轻松访问单例类的实例，而不需要复杂的树形结构。
3. 控制共享资源的访问：通过单例实例可以方便地管理共享资源，如配置信息。

代码部分

实现单例模式的基本结构

#include <iostream>
#include <mutex>

class ConfigurationManager {
   
   
private:
    static ConfigurationManager* instance;
    static std::mutex mutex;
    
    // 私有构造函数确保不会被外部构造
    ConfigurationManager() {
   
   }

public:
    // 删除拷贝构造函数和赋值操作符确保单例状态不会被复制
    ConfigurationManager(const ConfigurationManager&) = delete;
    ConfigurationManager& operator=(const ConfigurationManager&) = delete;

    static ConfigurationManager* getInstance() {
   
   
        std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex);
        if (instance == nullptr) {
   
   
            instance =