6 创建型模式-----单例模式-优快云博客

本文深入解析单例模式的原理和实现方式，强调确保系统中某类只有一个实例的重要性，通过私有构造函数和静态工厂方法来控制实例化过程，提供一个全局访问点。探讨其在节省资源方面的优势及可能违反单一职责原则的缺点。

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模式动机：对于系统中的某些类而言,确保只有一个实例运行很重要,例如一个系统只能有一个计时器或者ID生成器。

模式定义(Singleton Pattern)：确保一个类只有一个实例，并且该类自己负责创建它自己的唯一实例，而且还必须可以向系统提供这个实例。

模式结构图：

模式分析：单例类拥有一个私有构造函数，确保用户无法通过new关键字创建它；模式中包括一个静态工厂方法和一个静态(确保唯一性)私有变量，该静态方法：

　　　　　　　　1> 负责实例化自己，然后存储到静态变量中；

　　　　　　　　2> 提供系统可访问的接口。

模式代码：

bt_单例模式.h：

#ifndef SP_H
#define SP_H

#include <iostream>

using namespace std;

/*
    单例类
*/
class Singleton
{
public:
    static Singleton* getInstance()     // public提供外部访问接口
    {
        if(instance == NULL)            // 检查是否之前已经实例化了
        {
            instance = new Singleton;
        }
        return instance;
    }

private:
    Singleton(){ }                      // private构造确保客户不能new
  
private:
    static Singleton* instance;         // static确保唯一性
};
Singleton* Singleton::instance = NULL;

#endif // SP_H

bt_原型模式.cpp：

#include "bt_单例模式.h"

int main()
{
    Singleton* instance1 = Singleton::getInstance();
    Singleton* instance2 = Singleton::getInstance();

    cout << "instance1 == instance2 : " << (instance1 == instance2 ? true : false) << endl;

    delete instance1;

    return 0;
}

模式优缺点：提供给系统一个唯一的实例，内存中永远只有一个对象，节约空间资源。同时也可以设计实例数目可控的单例扩展模式。缺点是单例类既是工厂又是产品，违背了“单一职责原则”。