剖析单例模式 （打印机案例）

模式意图

　　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。

要点

　　某个类只能有一个实例；

　　它必须自行创建这个实例；

　　它必须自行向整个系统提供这个实例。

工作原理

　　用一个特殊方法来实例化所需的对象。

　　调用这个方法时，检查对象是否已经实例化。若已经实例化，该方法仅返回对该对象的一个引用。若未实力哈，该方法实例化该对象并返回对此新实例的一个引用。

　　为了确保这是实例化此类型对象的唯一方法，将这个类的构造函数定义为保护或者私有的。

使用步骤

　　构造函数私有化；

　　提供一个全局的静态方法（全局访问点）来获取单例对象；

　　在类中定义一个静态指针，指向本类的变量的静态变量指针。

懒汉模式

class singleton {
public:
	static singleton* getInstance() {
		if (instance == NULL) {
			instance = new singleton;
		}
		return instance;
	}
private:
	/*不让类的外部再创建实例*/
	singleton() {
		cout << "singleton" << endl;
	}
private:
	/*指向本类唯一实例的指针*/
	static singleton *instance;
};
singleton* singleton::instance = NULL;

int main(int argc, char **argv) 
{
	cout << "main" << endl;
	singleton *sig = singleton::getInstance();
	return 0;
}

　　当懒汉式遇见多线程时，需要利用加锁解锁机制，在对instance变量判断是否为空时之前加锁，防止多个线程同时判断是为空，返回2个new，违背了单例模式。

饿汉式

/*饿汉式-------在编译期间就已经确定该对象的唯一实例*/
class singleton {
public:
	static singleton* getInstance() {
		return instance;
	}
private:
	/*不让类的外部再创建实例*/
	singleton() {
		cout << "singleton" << endl;
	}
private:
	/*指向本类唯一实例的指针*/
	static singleton *instance;
};

singleton* singleton::instance = new singleton;

int main(int argc, char **argv) 
{
	cout << "main" << endl;
	singleton *sig1 = singleton::getInstance();
	singleton *sig2 = singleton::getInstance();
	if (sig1 == sig2) {
		cout << "The same instance" << endl;
	}
	return 0;
}

单例模式的优缺点

优点

　　单例模式提供了对唯一实例的受控访问；

　　节约系统资源。只存在一个对象。

缺点

　　扩展略难。单例模式中没有抽象层；

　　单例类的职责过重。

适用场景

　　系统只需要一个实例对象，如系统要求提供一个唯一的序列号生成器或者资源管理器，或者需要考虑资源消耗太大而只允许创建一个对象；

　　客户调用类的单个实例只允许适用一个公共访问点，除了该公共访问点，不能通过其他途径访问该实例。

单例模式示例

　　打印机案例