模式五：單例模式(Singleton Pattern)——創建獨一無二的對象

單例模式

確保一個類只有一個實例，並提供一個全局訪問點。

應用分析

還有一些對象其實我們只需要一個，比如說：線程池（threadpool）、緩存（cache）、對話框、處理偏好設置和註冊表的對象、日誌對象，充當打印機、顯卡等設備的驅動程序對象。事實上，這類對象只能有一個實例，如果製造出多個實例，就會導致許多問題產生，例如：程序的行爲異常、資源使用過量、或者是不一致的結果。

代碼分析

//Singleton.h
//經典的單例模式
#ifndef SINGLETON_H
#define SINGLETON_H

#include <iostream>

class Singleton
{
private:
	static Singleton *uniqueInstance;//聲明一個靜態變量來記錄Singleton類的唯一實例

	Singleton(){}//把構造函數聲明爲私有的，只能自Singleton類內纔可以調用它
public:
	static Singleton * getInstance()//實例化對象，並返回實例，只有在需要時，才實例化
	{
		if(uniqueInstance==NULL)
			uniqueInstance=new Singleton();
		return uniqueInstance;
	}
	//這裏是其他的有用方法
	void fun()
	{
		std::cout<<"Singleton Pattern"<<std::endl;
	}
};
Singleton *Singleton::uniqueInstance=NULL;//定義uniqueInstance，分配空間

#endif

//Main.cpp
//測試程序
#include "Singleton.h"

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

模式分析——模式問題：多線程處理中，仍有可能造成實例化多個對象的情況，如第一次調用getInstance時，在if判斷之後中斷。

解決方案：

1.使用同步鎖，如果getInstance的性能對應用程序不是很關鍵的話——設置uniqueSingleton爲同步變量

2.使用“急切”創建實例，而不用延遲實例化的做法

Singleton *Singleton::uniqueInstance=new Singleton();//定義uniqueInstance時，直接創建實例

3.用“雙重檢查加鎖”，在getInstance中減少同步使用

static Singleton * getInstance()//實例化對象，並返回實例，只有在需要時，才實例化
{
	if(uniqueInstance==NULL)
	{
		//在此加鎖
		if(uniqueInstance==NULL)
			uniqueInstance=new Singleton();
	}
	return uniqueInstance;
}