设计模式——单例模式 Singleton

1. 意图

什么是单例模式？在GOF的《设计模式：可复用面向对象软件的基础》中这样描述：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。

2. 单例模式特点

• 单例类仅有一个且唯一的实例；
• 单例类必须在自己内部创建该实例；要构造一个实例，就必须调用该类的构造函数，因此该类的构造函数须定义为protected或private，这样客户端程序就不能通过构造函数创建实例。
• 向其他类提供这个实例类（静态实例是公有的）；

除此之外，单例模式还有很多有用的特点，比如爱奇艺2016研发工程师面试题中：单例模式的类具有？

• A. 没有公有构造方法，有一个公有静态工厂方法和一个静态实例变量
• B. 没有公有构造方法，有一个私有静态工厂方法和一个静态实例变量
• C. 有公有构造方法，没有静态工厂方法和静态实例变量
• D. 没有公有构造方法，没有静态工厂方法，也没有静态实例变量

答案及分析：A。分析待写

3. C++代码实现

（1）懒汉模式：它在需要对象的时候，才判断是否已有对象，如果没有就立即创建一个对象，然后返回，如果对象存在就不再创建，直接返回。

#include <iostream>/** 单例模式类 *  by @BigoSprite 2016/06/19 */class Singleton{public:static Singleton *GetInstance(){if (_instance == nullptr){_instance = new Singleton();}// 测试日志std::cout << "GetInstance()" << std::endl;return _instance;}// 公有静态方法，获取实例private:Singleton(){}// 构造方法private或者protectedstatic Singleton *_instance;// 静态实例变量};Singleton * Singleton::_instance = nullptr;void main(){Singleton *singleton = Singleton::GetInstance();// = new Singleton();// WRONG!!!std::cin.get();}

（2）饿汉模式：在类加载的时候就立即创建对象，不需要像懒汉模式那样需要先判断类对象是否存在，然后再决定是创建还是直接返回。

#include <iostream>/** 单例模式类 *  by @BigoSprite 2016/06/19 */class Singleton{public:static Singleton *GetInstance(){return _instance;}private:static Singleton *_instance;Singleton(){}};// C++静态变量要在类外实现Singleton* Singleton::_instance = new Singleton();void main(){Singleton *singleton = Singleton::GetInstance();// = new Singleton();// WRONG!!!std::cin.get();}

以上两种方式是单例模式最简单的两种，但是这种实现方式有时候会有问题，比如：在多线程情况下，我们需要创建多个Singleton。下面对代码进行改善，考虑多线程的单例模式：

（3）考虑多线程的单例模式

待续...

两篇很不错的单例模式的博客：

设计模式学习笔记-单例模式 和 C++设计模式——单例模式

Cocos2d-x经常使用的单例模式