Singleton模式

模式选择

Singleton模式是解决怎么创建唯一对象问题的。
在面向过程的设计语言中，我们可以通过创建全局对象来实现；
在面向对象的设计语言中，也可以这样做，但是除此之外还有更好的解决方法：Singleton模式。
Singleton模式十分简单，用一个static成员变量来记录唯一的对象实例，通过static接口来获取此实例，在类外禁用构造函数防止创建类的实例。

下面是Singleton模式典型的结构图：

 

图1 Singleton Pattern 结构图

在Singleton 模式的结构图中可以看到，我们通过维护一个static 的成员变量来记录这个唯一的对象实例。通过提供一个staitc 的接口instance 来获得这个唯一的实例。

实现

下面通过一个例子来演示。在例子中有一个data，初始化为0，创建一个实例，之后把data改为10，再创建另外一个实例，可以看到新创建的实例中data仍然为10，且构造函数只运行了一次。

完整的示例代码如下：

代码片段一：singleton.h

//Singleton.h#ifndef _SINGLETON_H_#define _SINGLETON_H_#include <iostream>using namespace std;class Singleton{public:static Singleton* Instance();protected:Singleton();private:static Singleton* _instance;};#endif //~_SINGLETON_H_

代码片段二：singleton.cpp

//Singleton.cpp#include "Singleton.h"#include <iostream>using namespace std;Singleton* Singleton::_instance = 0;Singleton::Singleton(){cout<<"Singleton...."<<endl;}Singleton* Singleton::Instance(){if (_instance == 0){_instance = new Singleton();}return _instance;}

代码片段三：main.cpp

//main.cpp#include "Singleton.h"#include <iostream>using namespace std;int main(int argc,char* argv[]){Singleton* sgn = Singleton::Instance();return 0;}

代码说明

Singleton 模式的实现无须补充解释，需要说明的是，Singleton 不可以被实例化，因此我们将其构造函数声明为protected 或者直接声明为private。

讨论

Singleton 模式经常和Factory（AbstractFactory）模式在一起使用。

Singleton 模式在开发中经常用到，且不说我们开发过程中一些变量必须是唯一的，比如说打印机的实例等等。