设计模式C++实现 四 ——单例模式
来源:互联网 发布:ios软件不支持 编辑:程序博客网 时间:2024/04/29 04:29
单例的一般实现比较简单,下面是代码和UML图。由于构造函数是私有的,因此无法通过构造函数实例化,唯一的方法就是通过调用静态函数GetInstance。
UML图:
代码:
- //Singleton.h
- class Singleton
- {
- public:
- static Singleton* GetInstance();
- private:
- Singleton() {}
- static Singleton *singleton;
- };
- //Singleton.cpp
- Singleton* Singleton::singleton = NULL;
- Singleton* Singleton::GetInstance()
- {
- if(singleton == NULL)
- singleton = new Singleton();
- return singleton;
- }
//Singleton.hclass Singleton {public:static Singleton* GetInstance();private:Singleton() {}static Singleton *singleton;};//Singleton.cppSingleton* Singleton::singleton = NULL;Singleton* Singleton::GetInstance(){if(singleton == NULL)singleton = new Singleton();return singleton;}
这里只有一个类,如何实现Singleton类的子类呢?也就说Singleton有很多子类,在一种应用中,只选择其中的一个。最容易就是在GetInstance函数中做判断,比如可以传递一个字符串,根据字符串的内容创建相应的子类实例。这也是DP书上的一种解法,书上给的代码不全。这里重新实现了一下,发现不是想象中的那么简单,最后实现的版本看上去很怪异。在VS2008下测试通过。
- //Singleton.h
- #pragma once
- #include <iostream>
- using namespace std;
- class Singleton
- {
- public:
- static Singleton* GetInstance(const char* name);
- virtual void Show() {}
- protected: //必须为保护,如果是私有属性,子类无法访问父类的构造函数
- Singleton() {}
- private:
- static Singleton *singleton; //唯一实例的指针
- };
- //Singleton.cpp
- #include "Singleton.h"
- #include "SingletonA.h"
- #include "SingletonB.h"
- Singleton* Singleton::singleton = NULL;
- Singleton* Singleton::GetInstance(const char* name)
- {
- if(singleton == NULL)
- {
- if(strcmp(name, "SingletonA") == 0)
- singleton = new SingletonA();
- else if(strcmp(name,"SingletonB") == 0)
- singleton = new SingletonB();
- else
- singleton = new Singleton();
- }
- return singleton;
- }
//Singleton.h#pragma once#include <iostream>using namespace std;class Singleton {public:static Singleton* GetInstance(const char* name);virtual void Show() {}protected: //必须为保护,如果是私有属性,子类无法访问父类的构造函数Singleton() {}private:static Singleton *singleton; //唯一实例的指针};//Singleton.cpp#include "Singleton.h"#include "SingletonA.h"#include "SingletonB.h"Singleton* Singleton::singleton = NULL;Singleton* Singleton::GetInstance(const char* name){if(singleton == NULL){if(strcmp(name, "SingletonA") == 0)singleton = new SingletonA();else if(strcmp(name,"SingletonB") == 0)singleton = new SingletonB();else singleton = new Singleton();}return singleton;}
- //SingletonA.h
- #pragma once
- #include "Singleton.h"
- class SingletonA: public Singleton
- {
- friend class Singleton; //必须为友元类,否则父类无法访问子类的构造函数
- public:
- void Show() { cout<<"SingletonA"<<endl; }
- private: //为保护属性,这样外界无法通过构造函数进行实例化
- SingletonA() {}
- };
- //SingletonB.h
- #pragma once
- #include "Singleton.h"
- class SingletonB: public Singleton
- {
- friend class Singleton; //必须为友元类,否则父类无法访问子类的构造函数
- public:
- void Show(){ cout<<"SingletonB"<<endl; }
- private: //为保护属性,这样外界无法通过构造函数进行实例化
- SingletonB() {}
- };
//SingletonA.h#pragma once#include "Singleton.h"class SingletonA: public Singleton{friend class Singleton; //必须为友元类,否则父类无法访问子类的构造函数public:void Show() { cout<<"SingletonA"<<endl; }private: //为保护属性,这样外界无法通过构造函数进行实例化SingletonA() {} };//SingletonB.h#pragma once#include "Singleton.h"class SingletonB: public Singleton{friend class Singleton; //必须为友元类,否则父类无法访问子类的构造函数public:void Show(){ cout<<"SingletonB"<<endl; }private: //为保护属性,这样外界无法通过构造函数进行实例化SingletonB() {}};
- #include "Singleton.h"
- int main()
- {
- Singleton *st = Singleton::GetInstance("SingletonA");
- st->Show();
- return 0;
- }
#include "Singleton.h"int main(){Singleton *st = Singleton::GetInstance("SingletonA");st->Show();return 0;}
上面代码有一个地方很诡异,父类为子类的友元,如果不是友元,函数GetInstance会报错,意思就是无法调用SingletonA和SIngletonB的构造函数。父类中调用子类的构造函数,我还是第一次碰到。当然了把SingletonA和SIngletonB的属性设为public,GetInstance函数就不会报错了,但是这样外界就可以定义这些类的对象,违反了单例模式。
看似奇怪,其实也容易解释。在父类中构建子类的对象,相当于是外界调用子类的构造函数,因此当子类构造函数的属性为私有或保护时,父类无法访问。为共有时,外界就可以访问子类的构造函数了,此时父类当然也能访问了。只不过为了保证单例模式,所以子类的构造函数不能为共有,但是又希望在父类中构造子类的对象,即需要调用子类的构造函数,这里没有办法才出此下策:将父类声明为子类的友元类。
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