模式五：单例模式(Singleton Pattern)——创建独一无二的对象

单例模式

确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。

应用分析

还有一些对象其实我们只需要一个，比如说：线程池（threadpool）、缓存（cache）、对话框、处理偏好设置和注册表的对象、日志对象，充当打印机、显卡等设备的驱动程序对象。事实上，这类对象只能有一个实例，如果制造出多个实例，就会导致许多问题产生，例如：程序的行为异常、资源使用过量、或者是不一致的结果。

代码分析

//Singleton.h
//经典的单例模式
#ifndef SINGLETON_H
#define SINGLETON_H

#include <iostream>

class Singleton
{
private:
	static Singleton *uniqueInstance;//声明一个静态变量来记录Singleton类的唯一实例

	Singleton(){}//把构造函数声明为私有的，只能自Singleton类内才可以调用它
public:
	static Singleton * getInstance()//实例化对象，并返回实例，只有在需要时，才实例化
	{
		if(uniqueInstance==NULL)
			uniqueInstance=new Singleton();
		return uniqueInstance;
	}
	//这里是其他的有用方法
	void fun()
	{
		std::cout<<"Singleton Pattern"<<std::endl;
	}
};
Singleton *Singleton::uniqueInstance=NULL;//定义uniqueInstance，分配空间

#endif

//Main.cpp
//测试程序
#include "Singleton.h"

int main()
{
	Singleton *s=Singleton::getInstance();
	s->fun();
	return 0;
}

模式分析——模式问题：多线程处理中，仍有可能造成实例化多个对象的情况，如第一次调用getInstance时，在if判断之后中断。

解决方案：

1.使用同步锁，如果getInstance的性能对应用程序不是很关键的话——设置uniqueSingleton为同步变量

2.使用“急切”创建实例，而不用延迟实例化的做法

Singleton *Singleton::uniqueInstance=new Singleton();//定义uniqueInstance时，直接创建实例

3.用“双重检查加锁”，在getInstance中减少同步使用

static Singleton * getInstance()//实例化对象，并返回实例，只有在需要时，才实例化
{
	if(uniqueInstance==NULL)
	{
		//在此加锁
		if(uniqueInstance==NULL)
			uniqueInstance=new Singleton();
	}
	return uniqueInstance;
}