定义
单件（Singleton）模式保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。
结构
理解
1. Singleton模式用来取代全局静态变量。C++通过静态成员变量来实现类实例全局唯一性。
2. instance()方法是单件提供的唯一调用入口。
要点
1. 为了防止外界调用产生多个实例，将构造方法、析构方法、拷贝构造方法、赋值重载方法都作为protected。
2. instance()方法产生对象方式有两种：使用局部static对象，生命期在首次进入局部生命期产生，在程序结束时销毁；通过new产生新对象，在析构方法中delete对象。
3. 获取单件实例调用方式：Singleton::instance()获取对象指针。
4. 解决多线程资源竞争条件。使用著名的“双检测锁定”办法来解决，即在锁定前和锁定后都检测对象是否产生，这样既能保证加锁效率又能保证单件实例的唯一性。
应用
1. 代码部分使用类模版单件（CSingleton<T>），可产生不同种类的单件类。
2. 一个类要成为单件类，把单件类作为自己的友元来实现。因为CSingleton的构造和析构都是protected。另外也有通过继承单件来实现。
3. 单件可以很简单实现，也可以足够复杂。Loki库实现了一个比较复杂的单件，将类型和各种策略（创建策略、生命期策略、线程策略等）作为模板参数，封装成了SingletonHolder类模板。详细可见：http://loki-lib.sourceforge.net/index.php?n=Pattern.Singleton
源码
#include <iostream>
using namespace std;
//////////////////Singleton定义
/**
* @class CSingleton
* @brief 实现类把该类作为友元, 并且把构造函数作为非公有
* 如:
* Class C
* {
* friend class CSingleton<C>;
* protected:
* C(){};
* }
*/
template<class T>
class CSingleton
{
public:
static T* instance()
{
//double check. 锁前和锁后检测，保证效率和多线程正确性
if (!m_pInstance)
{
//TODO: 加锁. CMutexGuard guard(m_lock);
if (!m_pInstance)
{
//static T t;
//m_pInstance = &t;
m_pInstance = new T;
}
}
return m_pInstance;
};
protected:
CSingleton(){}; //防止产生实例
CSingleton(const CSingleton&){}; //防止拷贝构造另一个实例
CSingleton &operator =(const CSingleton&){}; //防止赋值构造出另一个实例
virtual ~CSingleton()
{
if (m_pInstance)
{
delete m_pInstance;
m_pInstance = NULL;
}
};
private:
static T* m_pInstance; //类的唯一实例
//TODO: 省略了互斥锁成员m_lock
};
//////////////////Singleton实现部分
template<class T> T* CSingleton<T>::m_pInstance = NULL;
/////////////////Singleton应用实例
class CMyLog
{
friend class CSingleton<CMyLog>; //作为友元可以访问CSingleton的保护成员
public:
void Log(char* pszStr)
{
cout << "Log msg: " << pszStr << endl;
}
private:
CMyLog(){}; //不允许直接实例化
};
int main()
{
CMyLog* pLog = CSingleton<CMyLog>::instance();
pLog->Log("hello word");
system("pause");
return 0;
}
1 #include <iostream>
2 using namespace std;
3
4 //////////////////Singleton定义
5 /**
6 * @class CSingleton
7 * @brief 实现类把该类作为友元, 并且把构造函数作为非公有
8 * 如:
9 * Class C
10 * {
11 * friend class CSingleton<C>;
12 * protected:
13 * C(){};
14 * }
15 */
16 template<class T>
17 class CSingleton
18 {
19 public:
20 static T* instance()
21 {
22 //double check. 锁前和锁后检测，保证效率和多线程正确性
23 if (!m_pInstance)
24 {
25 //TODO: 加锁. CMutexGuard guard(m_lock);
26
27 if (!m_pInstance)
28 {
29 //static T t;
30 //m_pInstance = &t;
31 m_pInstance = new T;
32 }
33 }
34 return m_pInstance;
35 };
36
37 protected:
38 CSingleton(){}; //防止产生实例
39 CSingleton(const CSingleton&){}; //防止拷贝构造另一个实例
40 CSingleton &operator =(const CSingleton&){}; //防止赋值构造出另一个实例
41 virtual ~CSingleton()
42 {
43 if (m_pInstance)
44 {
45 delete m_pInstance;
46 m_pInstance = NULL;
47 }
48 };
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50 private:
51 static T* m_pInstance; //类的唯一实例
52 //TODO: 省略了互斥锁成员m_lock
53 };
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56 //////////////////Singleton实现部分
57 template<class T> T* CSingleton<T>::m_pInstance = NULL;
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60 /////////////////Singleton应用实例
61 class CMyLog
62 {
63
64 friend class CSingleton<CMyLog>; //作为友元可以访问CSingleton的保护成员
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66 public:
67 void Log(char* pszStr)
68 {
69 cout << "Log msg: " << pszStr << endl;
70 }
71
72 private:
73 CMyLog(){}; //不允许直接实例化
74 };
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76 int main()
77 {
78 CMyLog* pLog = CSingleton<CMyLog>::instance();
79 pLog->Log("hello word");
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81 system("pause");
82 return 0;
83 }