[设计模式] 6.Singleton(单例模式)

单例模式是一种创建型模式，旨在保证类只创建一个实例。让类自身负责保存它的唯一实例，这个类可以保证没有其他实例被创建，并且它可以提供一个访问该实例的方法，这个类称为单例类，这个唯一实例是单例类的静态成员，静态概念在类中的应用参考：https://blog.youkuaiyun.com/simonyucsdy/article/details/82728456。

单例模式的要点有三个：

• 类只能有一个实例
• 向外部隐藏实例的创建（即实例的创建在自身内部完成）
• 向外部提供访问这个实例的接口

类只能有一个实例，意味着要提供一个自身的静态私有成员变量，独立于任何一个类对象；向外部隐藏实例的创建，则要将单例类的构造函数声明为私有；另外要提供一个公有的静态方法去访问静态成员。

应用实例

实现配置单例类，隐藏构造函数，向外部提供Instance()接口。 

//配置单例
class Setting 
{
public:
	static Setting * Instance();
	virtual ~Setting() { delete m_instance; }
	void ShowGlobalNum() {
		std::cout << "glogal num = " << m_globalNum << std::endl;
	}
	void SetGlobalNum(int num) {
		m_globalNum = num;
	}

private:
	Setting() : m_globalNum(0) {}
	static Setting *m_instance;
	int m_globalNum;
};

Setting *Setting::m_instance = NULL;
Setting *Setting::Instance() {
	if (NULL == m_instance)
		m_instance = new Setting();
	return m_instance;
}

测试

int main()
{
    Setting::Instance()->SetGlobalNum(10);
    Setting::Instance()->ShowGlobalNum();
    Setting::Instance()->SetGlobalNum(20);
    Setting::Instance()->ShowGlobalNum();
    Setting::Instance()->SetGlobalNum(30);
    Setting::Instance()->ShowGlobalNum();
    Setting::Instance()->SetGlobalNum(40);
    Setting::Instance()->ShowGlobalNum();

    return 0;
}

运行结果说明测试的过程中操作的始终是同一个实例。

优点

实现了“全局实例”的功能，系统操作的始终是同一个实例，某些特定的应用场景例如配置类，这点很重要。同时也节约了系统开销，例如某个实例需要频繁的创建和销毁，那么使用单例模式可以极大的节约资源。

缺点 

首先不符合“开闭原则”，功能的更改必须依靠代码的更改才能实现，且如果单例类的功能过于复杂，则在一定程度上违背了“单一职责”原则。不过同单例模式带来的优点相比，其缺点尚在可忍受的范围。