GOF著作中對Singleton模式的描述爲：保證一個class只有一個實體(Instance),併爲它提供一個全局訪問點(global access point)。
從其描述來看，是非常簡單的，但實現該模式卻是複雜的。Singleton設計模式不存在一種所謂的“最佳”方案。需要根據當時的具體問題進行具體解決，下面將講述在不同環境下的解決方案。
Singleton的詳細解釋，請大家看GOF的著作《設計模式》一書。俺比較懶，是不想抄了。J
1 Singleton創建
1.1 GOF Singleton
在GOF著作中對Singleton模式的實現方式如下：
/*解一*/
class Singleton
{
public:
static Singleton *Instance(){ //1
if( !m_pInstatnce) //2
m_pInstance = new Singleton;//3
return m_pInstance; //4
}
private:
static Singleton *m_pInstatnce; //5
private:
Singleton(); //6
Singleton(const Singleton&); //7
Singleton& operator=(const Singleton&); //8
~Singleton(); //9
}
Singleton *Singleton:m_pInstatnce = NULL; //10
在上面的解決方案中，我們只在需要調用時，才產生一個Singleton的對象。這樣帶來的好處是，如果該對象產生帶來的結果很昂貴，但不經常用到時，是一種非常好的策略。但如果該Instance被頻繁調用，那麼就有人覺得Instance中的判斷降低了效率（雖然只是一個判斷語句^_^）,那麼我們就把第5條語句該爲
static Singleton m_Instatnce;
如此一來，在Instatnce直接返回&m_Instance，而不用做任何判斷，效率也高了。（是不是呢？）
這樣修改後，我們將帶來災難性的後果：
1：首先有可能編譯器這關就沒法通過，說m_Instance該外部變量無法解決（visural C++6.0）
error LNK2001: unresolved external symbol "private: static class Singleton Singleton::m_Instance" (?m_Instance@Singleton@@0V1@A)
2：如果編譯器這關通過了就沒問題了麼？答案是否定的。
第一是不管Instance是否用到，該靜態變量對象在編譯器編譯時就產生了，即資源消耗是不可避免的；
第二是無法確保編譯器一定先將m_Instance初始化。所以Instance的調用有可能傳回一個尚沒構造的Singleton對象。這也意味着你無法保證任何外部對象所使用的m_Instance是一個被正確初始化的對象。
1.2 Meyers Singleton
我們如何解決這個問題呢，實際上很簡單。一種非常優雅的做法由Scott Meyers最先提出，故也稱爲Meyers Singleton。它依賴編譯器的神奇技巧。即函數內的static對象只在該函數第一次執行時才初始化（請注意不是static常量）。
/*解二*/
class Singleton
{
public:
static Singleton *Instance(){ //1
static Singleton sInstance; //2
return &sInstance; //3
}
private:
Singleton(); //4
Singleton(const Singleton&); //5
Singleton& operator=(const Singleton&); //6
~Singleton(); //7
}
解二在Instance中定義了一個Static的Singleton對象，來解決Instance中初始化的問題，也很順利的解決了定義Static成員對象帶來的問題。
請注意，解二在VC6中不能編譯通過，將有以下的錯誤：
error C2248: 'Singleton::~Singleton' : cannot access private member declared in class 'Singleton' e:\work\q\a.h(81) : see declaration of 'Singleton::~Singleton'
產生該問題的錯誤原因是什麼呢(請仔細思考^_^)
原因在於在產生static Singleton對象後，編譯器會自動產生一個銷燬函數__DestroySingleton，然後調用atexit()註冊，在程序退出時執行__DestroySingleton。但由於Singleton的析構函數是private，所以會產生訪問錯誤。（應該在以後的編譯器中修改了該BUG）
1.3 Singleton改進
讓Instance傳回引用(reference)。如果傳回指針，調用端有可能講它delete調。
1.4 Singleton注意之點
在上面的解法中，請注意對構造函數和析構函數的處理，有何好處（請自己理解，俺懶病又犯了L）。
2 多線程
在解一中，如果我們運行在多線程的環境中，該方案是完美的麼，將會有什麼後果呢？
後果就是會造成內存泄漏，並且有可能前後獲取的Singleton對象不一樣（原因請自己思考，後面有解答）。
爲了解決這個問題，將解一的Instance改爲如下：
Singleton& Singleton::Instance(){
Lock(m_mutex); //含義爲獲取互斥量 //1
If( !m_pInstance ){ //2
m_pInstance = new Singleton; //3
}
UnLock(m_mutex); //4
return *m_pInstance; //5
}
此種方法將解決解一運行在多線程環境下內存泄漏的問題，但帶來的結果是，當m_mutex被鎖定時，其它試圖鎖定m_mutex的線程都將必須等等。並且每次執行鎖操作其付出的代價極大，亦即是這種方案的解決辦法並不吸引人。
那麼我們將上面的代碼改爲如下方式：
Singleton& Singleton::Instance(){
If( !m_pInstance ){ //1
Lock(m_mutex); //含義爲獲取互斥量 //2
m_pInstance = new Singleton; //3
UnLock(m_mutex); //4
}
return *m_pInstance; //5
}
這樣修改的結果沒有問題了麼？NO!!!!該方案帶來的結果同解一，原因也一樣，都將造成內存泄漏。此時“雙檢測鎖定”模式就粉墨登場了。
由Doug Schmidt和Tim Harrison提出了“雙檢測鎖定”(Double-Checked Locking)模式來解決multithread singletons問題。
Singleton& Singleton::Instance(){
If( !m_pInstance ){ //1
Lock(m_mutex); //含義爲獲取互斥量 //2
If(!m_pInstance) //3
m_pInstance = new Singleton; //4
UnLock(m_mutex); //5
}
return *m_pInstance; //6
}
請看上面的第三句，這句話是不是具有化腐朽爲神奇的力量啊 ^_^
上面的方案就完美了麼。回答還是NO!!!(各位看官是否已經鬱悶了啊，這不是玩我啊？請耐心點，聽我細細到來^_^)
如果在RISC機器上編譯器有可能將上面的代碼優化，在鎖定m_mutex前執行第3句。這是完全有可能的，因爲第一句和第3句一樣，根據代碼優化原則是可以這樣處理的。這樣一來，我們引以爲自豪的“雙檢測鎖定”居然沒有起作用( L)
怎麼辦？解決唄。怎麼解決？簡單，我們在m_pInstance前面加一個修飾符就可以了。什麼修飾符呢?…….
àvolatile(簡單吧，讓我們J吧)
那麼我們完整的解法如下：
/*解三*/
class Singleton
{
public:
static Singleton &Instance(){ //1
if( !m_pInstatnce){ //2
Lock(m_mutex) //3
If( !m_pInstance ) //4
m_pInstance = new Singleton;//5
UnLock(m_mutex); //6
}
return *m_pInstance; //7
}
private:
static volatitle Singleton *m_pInstatnce; //8
private:
Singleton(); //9
Singleton(const Singleton&); //10
Singleton& operator=(const Singleton&); //11
~Singleton(); //12
}
Singleton *Singleton:m_pInstatnce = NULL; //13
3 Singleton銷燬
在這裏，我們就到了Singleton最簡單也最複雜的地方了。
爲什麼說它簡單？我們根本可以不理睬創建的對象m_pInstance的銷燬啊。因爲雖然我們一直沒有將Singleton對象刪除，但不會造成內存泄漏。爲什麼這樣說呢？因爲只有當你分配了累積行數據並丟失了對他的所有reference是，內存泄漏才發生。而對Singleton並不屬於上面的情況，沒有累積性的東東，而且直到結束我們還有它的引用。在現代操作系統中，當一個進程結束後，將自動將該進程所有內存空間完全釋放。（可以參考《effective C++》條款10，裏面講述了內存泄漏）。
但有時泄漏還是存在的，那是什麼呢？就是資源泄漏。比如說如果該Singleton對象管理的是網絡連接，OS互斥量，進程通信的handles等等。這時我們就必須考慮到Singleton的銷燬了。談到銷燬，那可是一個複雜的課題（兩天三夜也說不完^_^ 開玩笑的啦，大家輕鬆一下嘛）。
我們需要在恰當的地點，恰當的時機刪除Singleton對象，並且還要在恰當的時機創建或者重新創建Singleton對象。
在我們的“解二”中，在程序結束時會自動調用Singleton的析構函數，那麼也將自動釋放所獲取的資源。在大多數情況下，它都能夠有效運作。那特殊情況是什麼呢？
我們以KDL（keyboard，display，log）模型爲例，其中K,D,L均使用Singleton模式。只要keyboard或者display出現異常，我們就必須調用log將其寫入日誌中，否則log對象不應該創建。對後面一條，我們的Singleton創建時就可以滿足。
在前面我們已經說到，在產生一個對象時（非用new產生的對象），由編譯器自動調用了atexit(__DestroyObject)函數來實現該對象的析構操作。而C++對象析構是LIFO進行的，即先產生的對象後摧毀。
如果在一般情況下調用了log對象，然後開始銷燬對象。按照“後創建的先銷燬”原則：log對象將被銷燬，然後display對象開始銷燬。此時display在銷燬發現出現異常，於是調用log對象進行記錄。但事實上，log對象已經被銷燬，那麼調用log對象將產生不可預期的後果，此問題我們稱爲Dead Reference。所以前面的解決方案不能解決目前我們遇到的問題。
Andrei Alexandrescu提出瞭解決方案，稱爲Phoenix Singleton（取自鳳凰涅磐典故）
/*解四*/
class Singleton
{
public:
static Singleton &Instance(){
if( !m_pInstatnce){
Lock(m_mutex)
If( !m_pInstance ){
if(m_destroyed)
OnDeadReference();
else
Create();
}
UnLock(m_mutex);
}
return *m_pInstance;
}
private:
static volatitle Singleton *m_pInstatnce;
static bool m_destroyed;
private:
Singleton();
Singleton(const Singleton&);
Singleton& operator=(const Singleton&);
~Singleton(){
m_pInstance = 0;
m_destroyed = true;
}
static void Create(){
static Singleton sInstance;
m_pInstanace = &sInstance;
}
static void OnDeadReference(){
Create();
new (m_pInstance) Singleton;
atexit(KillPhoenixSingleton);
m_destroyed = false;
}
void KillPhoenixSingleton(){
m_pInstance->~Singleton();
}
}
Singleton *Singleton:m_pInstatnce = NULL;
bool m_destroyed =false;
請注意此處OnDeadReference()中所使用的new操作符的用法：是所謂的placement new操作，它並不分配內存，而是在某個地址上構造一個新對象。
這是解決Dead Reference方法之一。如果此時keyboard或者display對象也需要處理Dead Reference問題時，那麼上面的OnDeadReference將被頻繁調用，效率將會很低。即該問題爲：需要提供一種解決方案，用於處理對象的建立過程可以不按照“先創建會銷燬”的原則，而應該爲其指定一個銷燬順序。
聰明的Andrei Alexandrescu提出了一個“帶壽命的Singleton”解決方案。該方案的思想是：利用atexit()的特性；在每次創建一個對象後，將該對象放入到一個鏈表中（該鏈表是按照銷燬順序排訓的），並同時調用atexit()註冊一個銷燬函數；該銷燬函數從鏈表中獲取最需要銷燬的對象進行銷燬。(懶病又犯了L。該模式的實現請各位看官自行實現，可以參考《C++設計新思維》一書，Andrei Alexandrescu著)。
各位看官，看完本篇後，是否覺得Singleton還簡單啦J