C++設計模式之Singleton

2019-11-17 05:01:54

字體：大中小

來源：轉載

供稿：網友

一、功能　　保證一個類僅有一個實例。　　三、優缺點　Singleton模式是做為"全局變量"的替代品出現的。所以它具有全局變量的特點：全局可見、貫穿應用程序的整個生命期，它也具有全局變量不具備的性質：同類型的對象實例只可能有一個。　　四、實現　　教科書上的Singleton定義如下：
class Singleton
{
public:
static Singleton* Instance() ;
PRotected:
Singleton() {}
private:
static Singleton *_instance ;
Singleton(const Singleton&) ;
Singleton& Operator=(const Singleton&) ;
} ;Singleton* Singleton::_instance = NULL ;Singleton* Singleton::Instance()
{
(_instance == NULL) ? _instance = new Singleton() : 0 ; //lazy initialization
return _instance ;
}　　(1)因為返回的是指針，為防止用戶調用delete函數，可把static Singleton *_instance；改為在Instance()中定義static Singleton _instance。這樣顯然更安全，同時也具有lazy initialization的特性(即第一次訪問時才創建)。

　　(2)假設需要從Singleton派生子類，而子類也需要有同樣的性質，既只能創建一個實例。我覺得，這很難辦。根本原因在于Instance()函數不是虛函數，不具有多態的性質。一種常用方法是把Instance()函數移到子類中，這時就只能用static Singleton *_instance，而不能用static Singleton _instance了，除非把_instance也要移到子類，無論怎么做都不優雅。另一種方法是用模板。具體用什么方法，只能根據實際情況權衡。

　　五、示例代碼　　(1)沒子類的情況 namespace DesignPattern_Singleton
{class Singleton
{
public:
static Singleton* Instance() { static Singleton _instance ; return &_instance ; }
protected:
Singleton() {}
private:
Singleton(const Singleton&) ;
Singleton& operator=(const Singleton&) ;
} ;
}客戶端代碼：
{
using namespace DesignPattern_Singleton ;
Singleton *p = Singleton::Instance() ;
......
}　　(2)有子類的情況
方法一：
namespace DesignPattern_Singleton
{
// class Singleton
class Singleton
{
protected:
Singleton() {}
static Singleton *_instance ;
private:
Singleton(const Singleton&) ;
Singleton& operator=(const Singleton&) ;
} ;
Singleton* Singleton::_instance = NULL ;// class ConcreteSingleton
class ConcreteSingleton : public Singleton
{
public:
static Singleton* Instance() ;
protected:
ConcreteSingleton() {}
} ;Singleton* ConcreteSingleton::Instance()
{
(_instance == NULL) ? _instance = new ConcreteSingleton() : 0 ;
return _instance ;
}
}客戶端代碼：
{
using namespace DesignPattern_Singleton ;
Singleton *p = ConcreteSingleton::Instance() ;
}方法二：
namespace DesignPattern_Singleton
{
// class Singleton
class Singleton
{
protected:
Singleton() {}
private:
Singleton(const Singleton&) ;
Singleton& operator=(const Singleton&) ;
} ;// class ConcreteSingleton
class ConcreteSingleton : public Singleton
{
public:
static Singleton* Instance() { static ConcreteSingleton _instance ; return &_instance ; }
protected:
ConcreteSingleton() {}
} ;
}客戶端代碼：
{
using namespace DesignPattern_Singleton ;
Singleton *p = ConcreteSingleton::Instance() ;

}方法三：
namespace DesignPattern_Singleton
{
template < class T >
class Singleton
{
public:
static T* Instance() { static T _instance ; return &_instance ; }
protected:
Singleton() {}
private:
Singleton(const Singleton &) ;
Singleton& operator=(const Singleton&) ;
} ;class ConcreteSingleton : public Singleton< ConcreteSingleton > {} ;
}客戶端代碼
{
using namespace DesignPattern_Singleton ;ConcreteSingleton *p = ConcreteSingleton::Instance() ;
}

上一篇：數據結構C語言實現系列——二叉樹

下一篇：VC++動態鏈接庫編程之MFC擴展 DLL