Singleton單例模式

Singleton 是對全域性變數的取代策略作用：保證一個類只能有一個例項，並提供一個全域性唯一的訪問點。

僅有一個例項：通過類的靜態成員變數來體現。提供訪問它的全域性訪問點：訪問靜態成員變數的靜態成員函式來體現。

《設計模式》一書中給出了一種很不錯的實現，定義一個單例類，使用類的私有靜態指標變數指向類的唯一例項，並用一個公有的靜態方法獲取該例項。

單例模式通過類本身來管理其唯一例項，這種特性提供瞭解決問題的方法。唯一的例項是類的一個普通物件，但設計這個類時，讓它只能建立一個例項並提供對此例項的全域性訪問。唯一例項類Singleton在靜態成員函式中隱藏建立例項的操作。習慣上把這個成員函式叫做Instance()，它的返回值是唯一例項的指標。

單例類Singleton有以下特徵：

它有一個指向唯一例項的靜態指標，並且是私有的；

它有一個公有的函式，可以獲取這個唯一的例項，並且在需要的時候建立該例項；

它的建構函式是私有的，這樣就不能從別處建立該類的例項。

UML圖：

在Singleton模式的結構圖中可以看到，我們通過維護一個static的成員變數_instance來記錄這個唯一的物件例項。通過提供一個staitc的介面Instance來獲得這個唯一的例項。

程式碼如下：

Singleton.h

 1 #ifndef _SINGLETON_H_
 2 #define _SINGLETON_H_
 3 
 4 class Singleton
 
 5 {
 6 private:
 7     static Singleton* pInstance;//靜態成員，儲存物件的唯一例項
 8     Singleton();//私有化建構函式，使其無法在類外例項化
 9 public:
10     static Singleton* Instance();
11     //void Destroy();
12     static void Destroy();
13 };
14 
15 #endif

Singleton.cpp

 1 #include "Singleton.h"
 2 #include <iostream>
 3
 
 
 4 using namespace std;
 5 
 6 Singleton* Singleton::pInstance = NULL;
 7 
 8 Singleton::Singleton()
 9 {
10     cout<< "Singleton..." << endl;
11 }
12 
13 Singleton* Singleton::Instance()
14 {
15     if(NULL == pInstance)
16     {
17         pInstance = new Singleton();
18     }
19     return pInstance;
20 }
21 
22 void Singleton::Destroy()
23 {
24     delete pInstance;
25     pInstance = NULL;
26     cout<< "Destroy..." << endl;
27 }

main.cpp

 1 #include "Singleton.h"
 2 #include <iostream>
 3 
 4 using namespace std;
 5 
 6 int main()
 7 {
 8     Singleton* ps = Singleton::Instance();//通過全域性訪問點獲取例項
 9     Singleton::Destroy();
10     return 0;
11 }

Singleton不可以被例項化，因此我們將其建構函式宣告為protected或者直接宣告為private。