【设计模式】之二十三种设计模式--单例模式

单例模式

Ensure a class has only one instance, and provide a global point of access to it.

(确保某一个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。)

通用类图设计

class Singleton {
public:
    static Singleton getSingleton() {
        return msingleton;
    }
private:
    static Singleton* msingleton;
    Singleton() {}
};
Singleton* Singleton::msingleton = new Singleton();

其他的类通过Singleton::getSingleton()得到Singleton类的句柄。

其构造函数为私有保证了一个应用中只产生一个实例,并且是自行实例化的。

优点:

减少内存开支,不用频繁的创建销毁

减少系统的性能开销,当一个对象产生较多的资源,使用单例可以用永久驻留内存的方式解决

避免对资源的多重占用,例如写文件时避免对用一个资源文件的同时写操作

可以在系统设置全局的访问点,优化和共享资源访问

缺点:

一般没有接口,很难扩展。

对测试不利,当单例没有完成,不能进行测试。

单例模式与单一职责原则有冲突,单例模式把“要单例”和业务逻辑融合在一个类中。

使用场景:

要求生成唯一序列号的环境时

在整个项目中需要一个共享访问点或共享数据时

创建一个对象需要消耗的资源过多时

需要定义大量的静态常量和静态方法的环境时

注意事项:

高并发的情况下,需要注意单例模式和线程同步问题,懒汉模式(通过加线程锁),饿汉模式(static初始化就new)

扩展:

单例模式—>多例模式,通过静态常量限制对象的个数即可。

示例代码

#include <iostream>

using namespace std;

class Emperor {
public:
    static Emperor* getInstance() {
        return memperor;
    }
    static void say() {
        cout << "Emperor zhang" << endl;
    }
private:
    static Emperor *memperor;
    Emperor() {}
};

Emperor* Emperor::memperor = new Emperor();

int main() {
    Emperor *emperor = Emperor::getInstance();
    emperor->say();
    return 0;
}

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