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Singleton Pattern 单例模式

news 来源：原创 2024/4/29 8:03:44

单例模式，顾名思义是确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。有一些对象我们只需要一个。例如对话框、线程池、注册表对象、日志对象等。事实上，这类对象只能有一个实例，如果制造出多个实例，就会导致出现问题。

为了只有一个实例。有很多方法，例如声明全局变量。但是单件模式是更好的做法，是久经时间考验的方法。全局模式有固有的缺点。例如如果将一个对象赋值给一个全局变量，那么你必须在程序一开始就创建好对象，万一这个对象非常耗费资源，而程序在这次执行过程中又一直没有用到它，不就形成了浪费了吗？而单例模式，我们可以在需要时才创建对象。

经典的单例模式实现：

class Singleton{
private:
    Singleton(){
        //构造函数是私有的,只有类内才能访问构造函数
    }
    static Singleton* uniqueInstance;  //用一个静态变量来记录Singleton类的唯一实例
public:
    static Singleton* getInstance()
    {
     if(uniqueInstance==NULL){
        uniqueInstance=new Singleton();
     }
     return uniqueInstance;
    }

};

用户获取实例的方法只能调用getInstance方法，其他任何尝试都会失败，因为构造方法是私有的。

对于多线程调用，以上代码是不安全的，依然有可能会出现生成多个实例。主要原因是因为在getInstance()方法并非同步的或者加锁的，不具有原子性，可能被多线程穿插调用。那么考虑到线程安全可以做一下改进：

//考虑到线程安全
class Lock{
private:
    CCriticalSection m_cs; //临界区
public:
    Lock(CCriticalSection cs):m_cs(cs)
    {
        m_cs.Lock();    
    }
    ~Lock(){
        m_cs.Unlock();
    }
};


class Singleton_safe{
private:
    Singleton_safe(){}
    static Singleton_safe *UniqueSingleton;
    static CCriticalSection cs;
public:
    static Singleton_safe* getInstance(){
        if(UniqueSingleton==NULL){
            Lock(cs);
            if(UniqueSingleton==NULL){
                UniqueSingleton=new Singleton_safe();
            }
        }
    }
};

其中，判断UniqueSingleton是否为空用了两次，主要是因为大多数（除1次以外）UniqueSingleton不为NULL。所以，加锁只有一次会调用，避免了每次判断都加锁，大大的降低了加锁开销。

学习：http://blog.csdn.net/hackbuteer1/article/details/7460019