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C++二十三种设计模式之单例模式

article 2025/1/8 19:47:44

C++二十三种设计模式之单例模式

一、组成
二、特点
三、目的
四、缺点
五、示例代码

一、组成

单例类：主要包含私有静态实例变量、公共静态方法、线程安全机制（可选）、序列化控制‌（可选，将对象的状态保存到存储介质中，如网络或文件）、反序列化（可选，即从存储介质中重新恢复对象的状态）。

二、特点

1、在一个进程下只实例出一个对象。
2、构造函数私有化，防止外部实例化。
3、使用静态实例变量和公共静态方法，来提供全局访问点。从而保证只有一个实例。
4、实例化对象的时机分两种：饿汉（发出了该类的需求就实例化对象）和懒汉（用到该对像才实例化对象）。

三、目的

确保一个类只有一个实例。

四、缺点

1、违反软件设计中单一职责原则，创建实例和业务逻辑在一个类中。
2、不适用于多线程环境，如果没有对创建实例和访问实例加锁会导致线程安全问题出现。

五、示例代码

#include<iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <mutex>

using namespace std;

class Singleton {
	Singleton() {}
	~Singleton() {}
	Singleton(const Singleton&) = delete;
	Singleton& operator=(const Singleton&) = delete;
	//声明
	static Singleton* data;//私有静态实例变量
	static mutex mtx;
public:
	static Singleton* GetInstance() {//公共静态方法
		unique_lock<mutex> lock(mtx);
		if (data == nullptr) {
			data = new Singleton();
			lock.unlock();
		}
		return data;
	}
};

//初始化类静态变量
Singleton* Singleton::data = nullptr;
mutex Singleton::mtx;

int main() {
	Singleton* temp = Singleton::GetInstance();
}