C++设计模式-单例模式

左手的ㄟ右手 2022-11-10 05:29 185阅读 0赞

# 单例模式-对象性能模式 #

**定义：**  
保证一个类仅有一个实例，并提供一个该实例的全局访问点----《设计模式》GOF

**类图：**  
![单例模式类图][20210316150006974.png]  
**应用场景：**  
在软件系统中，经常有这样一些特殊的类，必须保证他们在系统中只存在一个实例，才能确保他们的逻辑争取行，以及良好的效率。

**解决的问题：**  
绕过常规的构造器，提供一种机制来保证一个类只有一个实例。

**代码：**  
单例模式中有的人将其又进行划分，分为“懒汉式”、“饿汉式”；下面分别展示这两种单例模式的代码示例：

#include<iostream>
    using namespace std;
    /* 懒汉模式 */
    class Singelton
    { 
    	public:
    /* 对外提供⼀一个全局的静态⽅方法 */
    	static Singelton* getInstance()
    	{ 
    /* 懒汉式: 在调⽤用全局静态⽅方法，获取单例的时候， 再进⾏行创建。懒汉式的单例创建在程序的执⾏行中进行。 */
    	if(instance==NULL)
    	{ 
    		instance = new Singelton;
    	}
    	m_count++;
    	return instance;
    	}
    	
    	int getCount()
    	{ 
    		return m_count;
    	}
    	private:
    /* 构造函数私有化 */
    	Singelton()
    	{ 
    		instance = NULL;
    		m_count = 0;
    		cout << "构造函数 singelton() 执⾏行" << endl;
    	}
    /* 在类中定义⼀一个静态指针，指向本类的变量的静态变量指针 */
    	static Singelton* instance;
    	static int m_count;
    };
    /* 对静态变量的初始化，要放在类的外部， 即，放在全局位置上。 */
    	Singelton* Singelton::instance = NULL;
    	int Singelton::m_count = 0;
    /* 饿汉模式 */
    class Singelton2
    { 
    	public:
    				static Singelton2* getInstance()
    				{ 
    					m_count++;
    					return instance;
    				}
    				int getCount()
    				{ 
    					return m_count;
    				}
    	private:
    				Singelton2()
    				{ 
    					instance = NULL;
    					m_count = 0;
    				}
    				static Singelton2* instance;
    				static int m_count;
    };
    /* 饿汉式的不是在全局静态⽅方法中创建，⽽而是不管你创不创建实例，我在声明的时候就创建出来， 饿汉式的单例，是在编译的时候就已经创建好了。 */
    Singelton2* Singelton2::instance = new Singelton2;
    int Singelton2::m_count = 0; 
    
    int main(void)
    { 
    	Singelton* singer = Singelton::getInstance();
    	cout << singer-‐>getCount() << endl; 
    	Singelton* singer2 = Singelton::getInstance();
    	cout << singer2-‐>getCount() << endl;
    	if (singer == singer2)
    	{ 
    		cout << "⼆二者是同⼀一个实例" << endl;
    	}
    	else
    	{  
    		cout << "⼆二者不是同⼀一个实例" << endl;
    	}
    	cout << "-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐ 以下是饿汉式-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐" << endl;
    	Singelton2* singer3 = Singelton2::getInstance();
    	cout << singer3-‐>getCount() << endl;
    	Singelton2* singer4 = Singelton2::getInstance();
    	cout << singer4-‐>getCount() << endl;
    	if (singer3 == singer4)
    	{ 
    		cout << "⼆二者是同⼀一个实例" << endl;
    	}
    	else
    	{ 
    		cout << "⼆二者不是同⼀一个实例" << endl;
    	}
    	return 0;
    }

**小结：**  
在单例类的内部实现只生成一个实例，同时它提供一个静态的getInstance()工厂方法，让客户可以访问它的唯一实例；为了防止在外部对其实例化，将其构造函数设计为私有；在单例类内部定义了一个Singleton类型的静态对象，作为外部共享的唯一实例。  
单例模式创建步骤：

1.  构造函数私有化。
2.  提供一个全局的静态方法（全局访问点）来获取单例对象。
3.  在类中定义一个静态指针，指向本类的变量的静态变量指针。

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