单例设计模式

什么是单例模式

单例模式是一种对象创建型模式，使用单例模式，可以保证为一个类只生成唯一的实例对象。也就是说，在整个程序空间中，该类只存在一个实例对象。

为什么使用单例模式

在应用系统开发中，我们常常有以下需求：

1.需要生成唯一序列的环境

2.需要频繁实例化然后销毁的对象。

3.创建对象时耗时过多或者耗资源过多，但又经常用到的对象。

4.方便资源相互通信的环境

实际案例:

• 多线程中网络资源初始化
• 回收站机制
• 任务管理器
• 应用程序日志管理
• …

单例模式实现步骤

1. 构造函数私有化
2. 提供一个全局的静态方法，访问唯一对象
3. 类中定义一个静态指针，指向唯一对象
   

单例模式实现代码

懒汉式

#include <iostream>
using namespace std;
//懒汉式
class SingleTon 
{
private:
	SingleTon();
public:
	static SingleTon* m_singleTon;
	static SingleTon* GetInstance();
	void TestPrint();
};
//懒汉式并没有创建单例对象
SingleTon* SingleTon::m_singleTon = NULL;		
int main()
{
	SingleTon* p1 = SingleTon::GetInstance();
	SingleTon* p2 = SingleTon::GetInstance();
	cout << "p1:"<<  hex << p1 << endl;
	cout << "p2:" << hex << p2 << endl;
	p1->TestPrint();
	p2->TestPrint();
	return 0;
}
SingleTon::SingleTon()
{
	m_singleTon = NULL;
	cout << "构造了对象....." << endl;
}
SingleTon* SingleTon::GetInstance()
{
	if (m_singleTon == NULL) 
	{
		m_singleTon = new SingleTon;
	}
	return m_singleTon;
}
void SingleTon::TestPrint()
{
	cout << "测试调用....." << endl;
}

饿汉式

#include <iostream>
using namespace std;
//懒汉式
class SingleTon 
{
private:
	SingleTon();
public:
	static SingleTon* m_singleTon;
	static SingleTon* GetInstance();
	void TestPrint();
};
//饿汉式创建单例对象
SingleTon* SingleTon::m_singleTon = new SingleTon;		
int main()
{
	SingleTon* p1 = SingleTon::GetInstance();
	SingleTon* p2 = SingleTon::GetInstance();
	cout << "p1:"<<  hex << p1 << endl;
	cout << "p2:" << hex << p2 << endl;
	p1->TestPrint();
	p2->TestPrint();
	return 0;
}
SingleTon::SingleTon()
{
	m_singleTon = NULL;
	cout << "构造了对象....." << endl;
}
SingleTon* SingleTon::GetInstance()
{
	return m_singleTon;
}
void SingleTon::TestPrint()
{
	cout << "测试调用....." << endl;
}

单例模式优缺点

优点：

• 在内存中只有一个对象，节省内存空间；
• 避免频繁的创建销毁对象，可以提高性能；
• 避免对共享资源的多重占用，简化访问；
• 为整个系统提供一个全局访问点。

缺点：

• 不适用于变化频繁的对象；
• 如果实例化的对象长时间用，系统会认为该对象是垃圾而被回收，这可能会导致对象状态的丢失；