创建型模式3-单例模式

单例模式(singleton)

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。

问题思考

假如你是某移动设备系统的设计者，考虑向开发者开放电池的API。由于移动设备通常只有一个电源，保证开发者只能获取一个电源管理器（PowerManager）。普通的new显然不能满足我们的要求。

适用性

• 当类只能有一个实例而且客户可以从一个public接口访问它的时候。

类图

singleton

实现

线程不安全版：
class Singleton {
public:
    Singleton *GetInstance() {
        if (!sInstance) {
            sInstance = new Singleton();
        }
        return sInstance;
    }
    
    void Operation1();
    
    void Operation2();
    
protected:
    Singleton() {...};

protected:
    static Singleton *sInstance = nullptr;
};



线程安全版：

#include<mutex>

class Singleton {
public:
    Singleton *GetInstance() {
        if (!sInstance) {
            {
                std::lock_guard<std::mutex> lk(sMutex);
                if (!sInstance) {
                    sInstance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return sInstance;
    }
    
    // ...
    
protected:
    Singleton() {...};
    
protected:
    static Singleton *sInstance;
    static std::mutex sMutex;
};

Singleton *Singleton::sInstance = nullptr;
std::mutex Singleton::sMutex;

单例模式和子类的问题

但Singleton有子类（可能不止一个）的时候，创建一个唯一的子类实例并不简单，往往有可能创建多余的实例（其他子类的实例）。

一个参考的链接可以查看这两个StackOverflow页面1 和 2