设计模式之5 - 单例模式Singleton-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/linolzhang/article/details/54385311

本文深入介绍了单例模式的实现原理及应用，通过宏定义简化了类的定义与实例化过程，并探讨了线程安全问题及解决方案。

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单例模式 是一种创建类型的模式，通过隐藏构造和析构函数，实现在内存中仅有一个对象的目的。

Singleton的这种实现方式是非常有价值的，在多个模块或者多个线程中进行访问，可以不需要传递对象或者指针，通过引入头文件即可实现在不同模块解耦。

先来看Singleton的代码实现：

#ifndef _SINGLETON_H_
#define _SINGLETON_H_

/** Singleton宏定义*/ 
#define SINGLETON_DEFINITION(ClassName)	    \
	                                        \
protected:                                  \
	static ClassName##* m_pThis;            \
	                                        \
	ClassName##();							\
	~ClassName##();                         \
	                                        \
public:                                     \
	/** get instance*/                      \
	static ClassName##* Instance()          \
	{                                       \
		if (!m_pThis)                       \
		{                                   \
             m_pThis = new ClassName##();   \
		}                                   \
		return m_pThis;                     \
    }                                       \
	/** clean up*/                          \
	static void CleanUp()                   \
	{                                       \
		if(m_pThis)                         \
		{                                   \
			delete m_pThis;                 \
			m_pThis = 0;                    \
		}                                   \
    }
/** 初始化*/
#define SINGLETON_IMPLEMENTATION(ClassName) ClassName##* ClassName##::m_pThis = NULL;

#endif // _SINGLETON_H_

类定义与实现可以直接调用宏，实现简洁的代码：

/** Class类定义*/
class ClassName
{
SINGLETON_DEFINITION(ClassName)

public:
	…
};

/** Class类实现*/
SINGLETON_IMPLEMENTATION(ClassName)

ClassName::ClassName()
{}
ClassName::~ClassName()
{}
…

有人说在23种设计模式里面，Singleton是使用最广泛的一种，对于这个观点作者并不反对，但从难度上来看，一直是有着Argue，争论点Focus在线程安全上，如何实现线程安全的Singleton呢？

加锁！加锁的目的在于避免多线程同时创建和删除。

在哪儿加锁呢？当然是在创建和删除时，也就是对应上面的 if(!m_pThis) 与 if(m_pThis) 代码段内，这里直接用个互斥信号量Mutex就可以了，非常简单，留给读者自己实现！