模式动机:对于系统中的某些类而言,确保只有一个实例运行很重要,例如一个系统只能有一个计时器或者ID生成器。
模式定义(Singleton Pattern):确保一个类只有一个实例,并且该类自己负责创建它自己的唯一实例,而且还必须可以向系统提供这个实例。
模式结构图:
模式分析:单例类拥有一个私有构造函数,确保用户无法通过new关键字创建它;模式中包括一个静态工厂方法和一个静态(确保唯一性)私有变量,该静态方法:
1> 负责实例化自己,然后存储到静态变量中;
2> 提供系统可访问的接口。
模式代码:
bt_单例模式.h:
#ifndef SP_H
#define SP_H
#include <iostream>
using namespace std;
/*
单例类
*/
class Singleton
{
public:
static Singleton* getInstance() // public提供外部访问接口
{
if(instance == NULL) // 检查是否之前已经实例化了
{
instance = new Singleton;
}
return instance;
}
private:
Singleton(){ } // private构造确保客户不能new
private:
static Singleton* instance; // static确保唯一性
};
Singleton* Singleton::instance = NULL;
#endif // SP_H
bt_原型模式.cpp:
#include "bt_单例模式.h"
int main()
{
Singleton* instance1 = Singleton::getInstance();
Singleton* instance2 = Singleton::getInstance();
cout << "instance1 == instance2 : " << (instance1 == instance2 ? true : false) << endl;
delete instance1;
return 0;
}
模式优缺点:提供给系统一个唯一的实例,内存中永远只有一个对象,节约空间资源。同时也可以设计实例数目可控的单例扩展模式。缺点是单例类既是工厂又是产品,违背了“单一职责原则”。