設計模式之單例模式簡述

單例模式（Singleton），保證一個類僅有一個實例，並提供一個訪問它的全局訪問點。其構造過程由自身完成，可以將構造方法定義為private型的，這樣外界就只能通過定義的靜態的函數Instance()構造實例，這個函數的目的就是返回一個類的實例，在此方法中去做是否有實例化的判斷。客戶端不再考慮是否需要去實例化的問題，把這些都交給了單例類自身。通常我們可以讓一個全局變量使得一個對象被訪問，但它不能防止你實例化多個對象。一個最好的辦法，就是讓類自身負責保存它的唯一實例。這個類可以保證沒有其他實例可以被創建，並且它可以提供一個訪問該實例的方法。

C++版本：

template <class T>
class Singleton
{
public:
static inline T* Instance();
static inline void ReleaseInstance();

private:
Singleton(void){}
~Singleton(void){}
Singleton(const Singleton&){}
Singleton & operator= (const Singleton &){}

static std::auto_ptr<T> m_instance;
static ThreadSection m_critSection;
};

template <class T>
std::auto_ptr<T> Singleton<T>::m_instance;

template <class T>
ThreadSection Singleton<T>::m_critSection;

template <class T>
inline T* Singleton<T>::Instance()
{
AutoThreadSection aSection(&m_critSection);
if( NULL == m_instance.get())
{
m_instance.reset ( new T);
}

return m_instance.get();
}
template<class T>
inline void Singleton<T>::ReleaseInstance()
{
AutoThreadSection aSection(&m_critSection);
m_instance.reset();
}

#define DECLARE_SINGLETON_CLASS( type ) \
friend class std::auto_ptr< type >;\
friend class Singleton< type >;

多線程時Instance()方法加鎖保護，防止多線程同時進入創建多個實例。m_instance為auto_ptr指針類型，有get和reset方法。發現好多網上的程序沒有對多線程進行處理，筆者覺得這樣問題很大，因為如果不對多線程處理，那麼多線程使用時就可能會生成多個實例，違背了單例模式存在的意義。加鎖保護就意味著這段程序在絕大部分情況下，運行是沒有問題的，這也就是筆者對自己寫程序的要求，即如果提前預料到程序可能會因為某個地方沒處理好而出問題，那麼立即解決它；如果程序還是出問題了，那麼一定是因為某個地方超出了我們的認知。

再附一下Java版的單例模式：

public class Singleton {
private Singleton() {
}

private static Singleton single = null;

public static Singleton getInstance() {
if (single == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (single == null) {
single = new Singleton();
}
}
}

return single;
}
}

上述代碼中，一是對多線程做了處理，二是采用了雙重加鎖機制。由於synchronized每次都會獲取鎖，如果沒有最外層的if (single == null)的判斷，那麼每次getInstance都必須獲取鎖，這樣會導致性能下降，有了此判斷，當生成實例後，就不會再獲取鎖。