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c++设计模式：单件模式(Singleton Pattern)

2013-04-06 17:45 309 查看
定义：单件模式确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点

实现一：



#include<iostream>
usingnamespacestd;

classCSingleton
{
public:
staticCSingleton*getInstance();
staticvoidcleanInstance();
intgetValue();
voidsetValue(intiValue);
private:
intm_iValue;
staticCSingleton*m_pSingleton;
CSingleton();
~CSingleton();
};

CSingleton*CSingleton::m_pSingleton=NULL;

CSingleton::CSingleton()
{
cout<<"Constructor"<<endl;
}

CSingleton::~CSingleton()
{
cout<<"Destructor"<<endl;
}

CSingleton*CSingleton::getInstance()
{
if(NULL==m_pSingleton)
{
m_pSingleton=newCSingleton();
}
returnm_pSingleton;
}

voidCSingleton::cleanInstance()
{
deletem_pSingleton;
}

intCSingleton::getValue()
{
returnm_iValue;
}

voidCSingleton::setValue(intiValue)
{
m_iValue=iValue;
}

intmain()
{
CSingleton*pSingleton1=CSingleton::getInstance();
CSingleton*pSingleton2=CSingleton::getInstance();
pSingleton1->setValue(123);
if(pSingleton1->getValue()==pSingleton2->getValue())
{
cout<<"Twoobjectsisthesameinstance"<<endl;
}
else
{
cout<<"Twoobjectsisn'tthesameinstance"<<endl;
}

CSingleton::cleanInstance();
return0;
}




相信大多数的同仁都喜欢使用上边这种单件模式的实现方法，如果在单线程的情况下，是没有问题的，但如果是多线程，那么就极有可能会返回两个不同的对象，在调用
CSingleton::getInstance的时候，两个线程如果都同时运行完if判断，而又还没有调用到构造函数的话，想象下后果吧。那该怎么办呢？看下边这个实现吧。

实现二：




#include<iostream>
usingnamespacestd;

classCSingleton
{
public:
staticCSingleton*getInstance();
staticvoidcleanInstance();
intgetValue();
voidsetValue(intiValue);
private:
intm_iValue;
staticCSingleton*m_pSingleton;
CSingleton();
~CSingleton();
};

//在进程运行开始就实例化该单件，又称“急切”创建实例
CSingleton*CSingleton::m_pSingleton=newCSingleton();

CSingleton::CSingleton()
{
cout<<"Constructor"<<endl;
}

CSingleton::~CSingleton()
{
cout<<"Destructor"<<endl;
}

CSingleton*CSingleton::getInstance()
{
returnm_pSingleton;
}

voidCSingleton::cleanInstance()
{
deletem_pSingleton;
}

intCSingleton::getValue()
{
returnm_iValue;
}

voidCSingleton::setValue(intiValue)
{
m_iValue=iValue;
}

intmain()
{
CSingleton*pSingleton1=CSingleton::getInstance();
CSingleton*pSingleton2=CSingleton::getInstance();
pSingleton1->setValue(123);
if(pSingleton1->getValue()==pSingleton2->getValue())
{
cout<<"Twoobjectsisthesameinstance"<<endl;
}
else
{
cout<<"Twoobjectsisn'tthesameinstance"<<endl;
}

CSingleton::cleanInstance();
return0;
}




哈哈，看清楚了吗？就是在进程运行的时候就对这个单件进行实例化，可是这样似乎又不能达到延迟实例化的目的啦。如果我们的对象对资源占用非常大，而我们的进行在整个过程中其实并没有用到这个单件，那岂不是白白浪费资源了嘛。还有更好的办法。

实现三：




#include<iostream>
usingnamespacestd;

classCSingleton
{
public:
staticCSingleton*getInstance();
intgetValue();
voidsetValue(intiValue);
private:
intm_iValue;
CSingleton();
~CSingleton();
};

CSingleton::CSingleton()
{
cout<<"Constructor"<<endl;
}

CSingleton::~CSingleton()
{
cout<<"Destructor"<<endl;
}

CSingleton*CSingleton::getInstance()
{
staticCSingletonsingle;
return&single;
}

intCSingleton::getValue()
{
returnm_iValue;
}

voidCSingleton::setValue(intiValue)
{
m_iValue=iValue;
}

intmain()
{
cout<<"Processbegin"<<endl;
CSingleton*pSingleton1=CSingleton::getInstance();
CSingleton*pSingleton2=CSingleton::getInstance();
pSingleton1->setValue(123);
if(pSingleton1->getValue()==pSingleton2->getValue())
{
cout<<"Twoobjectsisthesameinstance"<<endl;
}
else
{
cout<<"Twoobjectsisn'tthesameinstance"<<endl;
}
return0;
}




看下运行结果吧：


Processbegin

Constructor

Twoobjectsisthesameinstance

Destructor

是不是跟预想的一样呢？把单件声明为成员函数中的静态成员，这样既可以达到延迟实例化的目的，又能达到线程安全的目的，而且看结果的最后，是不是在程序退出的时候，还自动的调用了析构函数呢？这样我们就可以把资源的释放放到析构函数里边，等到程序退出的时候，进程会自动释放这些静态成员的。

参考图书：《HeadFirst设计模式》

                                            

                                        

                        
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