C++設計模式-Singleton

Singleton單例模式

Singleton 是對全局變量的取代策略
作用：保證一個類只能有一個實例，並提供一個全局唯一的訪問點。

僅有一個實例：通過類的靜態成員變量來體現。
提供訪問它的全局訪問點：訪問靜態成員變量的靜態成員函數來體現。

《設計模式》一書中給出了一種很不錯的實現，定義一個單例類，使用類的私有靜態指針變量指向類的唯一實例，並用一個公有的靜態方法獲取該實例。

單例模式通過類本身來管理其唯一實例，這種特性提供了解決問題的方法。唯一的實例是類的一個普通對象，但設計這個類時，讓它只能創建一個實例並提供對此實例的全局訪問。唯一實例類Singleton在靜態成員函數中隱藏創建實例的操作。習慣上把這個成員函數叫做Instance()，它的返回值是唯一實例的指針。

單例類Singleton有以下特征：

它有一個指向唯一實例的靜態指針，並且是私有的；

它有一個公有的函數，可以獲取這個唯一的實例，並且在需要的時候創建該實例；

它的構造函數是私有的，這樣就不能從別處創建該類的實例。

 

UML圖：

在Singleton模式的結構圖中可以看到，我們通過維護一個static的成員變量_instance來記錄這個唯一的對象實例。通過提供一個staitc的接口Instance來獲得這個唯一的實例。

代碼如下：

Singleton.h

#ifndef _SINGLETON_H_
#define _SINGLETON_H_

class Singleton
{
private:
    static Singleton* pInstance;//靜態成員，保存對象的唯一實例
    Singleton();//私有化構造函數，使其無法在類外實例化
public:
    static Singleton* Instance();
    //void Destroy();
    static void Destroy();
};

#endif

 

Singleton.cpp

#include "Singleton.h"
#include <iostream>

using namespace std;

Singleton* Singleton::pInstance = NULL;

Singleton::Singleton()
{
    cout<< "Singleton..." << endl;
}

Singleton* Singleton::Instance()
{
    if(NULL == pInstance)
    {
        pInstance = new Singleton();
    }
    return pInstance;
}

void Singleton::Destroy()
{
    delete pInstance;
    pInstance = NULL;
    cout<< "Destroy..." << endl;
}

main.cpp

#include "Singleton.h"
#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    Singleton* ps = Singleton::Instance();//通過全局訪問點獲取實例
    Singleton::Destroy();
    return 0;
}

 

Singleton不可以被實例化，因此我們將其構造函數聲明為protected或者直接聲明為private。