62 - 单例类模板

---- 整理自狄泰软件唐佐林老师课程

1. 单例模式

1.1 需求的提出

在架构设计时，某些类 在整个系统生命期中 最多只能有一个对象存在（Single Instance）

1.1.1 问题

如何定义一个类，使得这个类最多只能创建一个对象？

1.1.2 思路

• 要控制类的对象数目，必须 对外隐藏 构造函数
  • 将构造函数的访问属性设置为private
  • 定义instance并初始化为NULL
  • 当需要使用对象时，访问instance的值
    • 空值：创建对象，并用instance标记
    • 非空值：返回instance标记的对象

1.2 编程实验：单例模式初探

#include 
#include 

using namespace std;

class SObject
{
    static SObject* c_instance;
    
    // 将构造函数，拷贝构造函数，赋值函数全部私有化，外部无法创建对象
    SObject(const SObject&);
    SObject& operator= (const SObject&);
    SObject()
    {
    }
public:
    static SObject* GetInstance();
    
    void print()
    {
        cout << "this = " << this << endl;
    }
};

SObject* SObject::c_instance = NULL;

SObject* SObject::GetInstance()
{
    if( c_instance == NULL )
    {
        c_instance = new SObject();
    }
    
    return c_instance;
}

int main()
{
    SObject* s = SObject::GetInstance();
    SObject* s1 = SObject::GetInstance();
    SObject* s2 = SObject::GetInstance();
    
    s->print();
    s1->print();
    s2->print();
    
    return 0;
}
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1.3 存在的问题

需要使用单例模式时：

• 必须定义静态成员变量 c_instance
• 必须定义静态成员函数 GetInstance()

1.4 解决方案

将单例模式相关的代码抽取出来，开发单例类模板。
当需要单例类时，直接使用单例类模板。

1.5 编程实验：单例类模板

#ifndef _SINGLETON_H_
#define _SINGLETON_H_

template
<typename T>
class Singleton {
    static T* c_instance;
public:
    static T* GetInstance();
};

template
<typename T>
T* Singleton<T>::c_instance = NULL;

template
<typename T>
T* Singleton<T>::GetInstance() {
    if (c_instance == NULL) {
        c_instance = new T();
    }
    return c_instance;
}

#endif
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2. 小结

• 单例模式是开发中最常用的设计模式之一
• 单例模式的应用使得一个类最多只有一个对象
• 可以将单例模式相关的代码抽象成类模板
• 需要使用单例模式的类直接使用单例模板