By SmartPtr(http://www.shnenglu.com/SmartPtr/)
對(duì)于單件模式, 我想大家應(yīng)該都不陌生,它可以說是GOF23個(gè)設(shè)計(jì)模式中最簡單,最常用的一個(gè)模式了。但看似簡單的東西卻不一定好用,我就在使用時(shí)遇到了一個(gè)問題。
1 一個(gè)簡單的Singleton類
#include<iostream>
class Singleton
{
public:
static Singleton& GetSingleton()
{
static Singleton singleton;
return singleton;
}
void Print()
{
std::cout<<"Singleton Print\n";
}
private:
Singleton::Singleton()
{
std::cout<<"singleton constructor\n";
}
};
這個(gè)類提供了一些的功能(函數(shù)Print), 并禁止我們創(chuàng)建這個(gè)類的對(duì)象(構(gòu)造函數(shù)為private), 提供給我們一個(gè)靜態(tài)函數(shù)接口來訪問這個(gè)單件對(duì)象(GetSingleton),利用靜態(tài)變量的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了其單一性。但是, 這個(gè)類有問題嗎?
2 問題所在
是的,上面這個(gè)簡單的類的確存在問題,而且是一個(gè)很嚴(yán)重的問題,這個(gè)問題讓Singleton類完全失去它存在的意義, 因?yàn)樗辉傥ㄒ唬?/span>是的, 當(dāng)我們只在一個(gè)模塊中使用這個(gè)類時(shí)(比如說,一個(gè)exe),這個(gè)類是沒有問題的。但是, 一個(gè)稍微復(fù)雜一點(diǎn)的軟件, 為了開發(fā)的便捷,提高復(fù)用度,降低耦合性等原因,其難免會(huì)被分成好幾個(gè)模塊。那么假設(shè)講我現(xiàn)在有兩個(gè)模塊,一個(gè)DLL(singleton.dll), 用來提供一些基礎(chǔ)的功能, 一個(gè)EXE(test.exe),用來提供真正的軟件邏輯。 我現(xiàn)在singleton.dll中封裝了一個(gè)Print的函數(shù)間(用類Singleton實(shí)現(xiàn))并暴露出來。
singleton.dll
void Print()
{
Singleton::GetSingleton().Print();
}
并在test.exe中這樣調(diào)用:
Test.exe
Singleton::GetSingleton().Print();
Print();
這個(gè)時(shí)候,我們會(huì)發(fā)現(xiàn)在調(diào)用Singleton::GetSingleton().Print()時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)Singleton對(duì)象, 而在調(diào)用Print()時(shí), 也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)Singleton對(duì)象, 也就是說我們有了兩個(gè)Singleton實(shí)例, singleton不再是singleton。那么,為什么會(huì)這樣呢。
static Singleton& GetSingleton()
{
static Singleton singleton;
return singleton;
}
這個(gè)函數(shù)應(yīng)該只會(huì)在第一次調(diào)用時(shí)創(chuàng)建Singleton對(duì)象,無論如何, 不應(yīng)該出現(xiàn)會(huì)創(chuàng)建兩次, 調(diào)用兩次構(gòu)造函數(shù)的情況。對(duì)于靜態(tài)變量特性理解沒錯(cuò)(只在第一次經(jīng)過時(shí)被初始化), 編譯器也沒問題(vc8.0),難道兩次經(jīng)過該靜態(tài)變量是都是第一次? 那么,難道兩次調(diào)用的GetSingleton函數(shù)并不是同一個(gè)函數(shù)?讓我們逐一來看:
1) Singleton::GetSingleton().Print()
在Test.exe中直接調(diào)用該函數(shù),因?yàn)榘念^文件singleton.h有完整的實(shí)現(xiàn), 在鏈接時(shí)會(huì)在Test.exe保存一份Singleton::GetSingleton()的實(shí)現(xiàn)代碼。
將其標(biāo)為Singleton::GetSingleton_1();
2) Print();
Print()函數(shù)是從singleton.dll中導(dǎo)出而來的,而Print()會(huì)調(diào)用Singleton::GetSingleton(), 在鏈接模塊singleton.dll時(shí),因?yàn)槠浒念^文件有完整的實(shí)現(xiàn), 這個(gè)DLL也會(huì)保存一份Singleton::GetSingleton()的執(zhí)行代碼。 我將它標(biāo)為Singleton::GetSingleton_2(), 雖然我們包含的是同一個(gè)頭文件,兩個(gè)是相同的函數(shù)名字, 但是這個(gè)函數(shù)在兩個(gè)不同的模塊中都存有一份獨(dú)立的實(shí)現(xiàn)。實(shí)際上, 他們已經(jīng)成為兩個(gè)不同的函數(shù)了。
看來,兩個(gè)函數(shù)的確不是同一個(gè)函數(shù)。
3 如何解決
既然知道了原因,就會(huì)有相應(yīng)的解決方法。既然我們知道有兩份獨(dú)立的代碼分別存在于兩個(gè)模塊中, 那么我們要做的就是讓它只有一份。最好的結(jié)果就是這個(gè)函數(shù)保存在dll中, 在Test.exe不再存有該函數(shù)的執(zhí)行代碼, 而是調(diào)用dll中的那個(gè)函數(shù)。現(xiàn)在結(jié)果很明顯了:將Singleton.h編譯鏈接singleton.dll并將外部需要使用的函數(shù)暴露出來。這樣,不管有多少模塊使用到singleton, 我們始終執(zhí)行singleton.dll中的代碼。
如下:
SINGLETON_API static Singleton& GetSingleton()
{
static Singleton singleton;
return singleton;
}
注:
#ifdef SINGLETON_EXPORTS
#define SINGLETON_API __declspec(dllexport)
#else
#define SINGLETON_API __declspec(dllimport)
#endif
這樣在test.exe中使用該函數(shù)時(shí),就不會(huì)再產(chǎn)生一個(gè)副本了,從而保證了我們的應(yīng)用程序只有一個(gè)singleton實(shí)例
posted on 2007-08-28 11:37
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