夢(mèng)幻白樺林

去年接觸ACE時(shí)學(xué)習(xí)了一段時(shí)間的設(shè)計(jì)模式， 簡(jiǎn)單地看了Gof的設(shè)計(jì)模式，

結(jié)合ACE大略的看了POSA1， POSA2。

對(duì)設(shè)計(jì)模式的理解還是很膚淺， 突然想深入地學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模式， 對(duì)每一種模式

都輔助相關(guān)的code來(lái)理解， 并把設(shè)計(jì)模式和MFC， ACE， cppunit等框架聯(lián)系起來(lái)，

更好地理解和應(yīng)用這些編程的框架（還有log4plus等）

今天總結(jié)一下簡(jiǎn)單的單件模式：

Singleton(單件)——對(duì)象創(chuàng)建型模式

保證一個(gè)類僅有一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)訪問(wèn)它的全局訪問(wèn)點(diǎn)。

1·典型Singleton類：

class Singleton

{

public:

     static Singleton* Instance();

protected:

     Singleton();

private:

     static Singleton* _instance;

};

Singleton* Singleton::_instance = 0;

Singleton* Singleton::Instance()

{

     if(_instance == 0)

     {

         _instance = new Singleton;

     }

     return _instance;

}

客戶僅通過(guò)Instance成員函數(shù)訪問(wèn)這個(gè)單件。變量_instance初始化為0，而靜態(tài)成員函數(shù)Instance返回該變量值。注意：構(gòu)造器是保護(hù)型的，保證了僅有一個(gè)實(shí)例被創(chuàng)建。

這種方式的實(shí)現(xiàn)對(duì)于線程來(lái)說(shuō)并不是安全的，因?yàn)樵诙嗑€程的環(huán)境下有可能得到Singleton類的多個(gè)實(shí)例。如果同時(shí)有兩個(gè)線程去判斷（_instance == null），并且得到的結(jié)果為真，這時(shí)兩個(gè)線程都會(huì)創(chuàng)建類Singleton的實(shí)例，這樣就違背了Singleton模式的原則。實(shí)際上在上述代碼中，有可能在計(jì)算出表達(dá)式的值之前，對(duì)象實(shí)例已經(jīng)被創(chuàng)建，但是內(nèi)存模型并不能保證對(duì)象實(shí)例在第二個(gè)線程創(chuàng)建之前被發(fā)現(xiàn)。

 該實(shí)現(xiàn)方式主要有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：·由于實(shí)例是在 Instance 屬性方法內(nèi)部創(chuàng)建的，因此類可以使用附加功能（例如，對(duì)子類進(jìn)行實(shí)例化），即使它可能引入不想要的依賴性。·  直到對(duì)象要求產(chǎn)生一個(gè)實(shí)例才執(zhí)行實(shí)例化；這種方法稱為“惰性實(shí)例化”。惰性實(shí)例化避免了在應(yīng)用程序啟動(dòng)時(shí)實(shí)例化不必要的 singleton

2·線程安全的singleton

class Singleton

{

public:

     static Singleton* Instance();

protected:

     Singleton();

private:

     static Singleton* _instance;

     static Cmutext _mutex;

};

Singleton* Singleton::_instance = 0;

Singleton* Singleton::Instance()

{

     _mutex.acque();

     if(_instance == 0)

     {

         _instance = new Singleton;

     }

     _mutex.release();

     return _instance;

}

 這種方式的實(shí)現(xiàn)對(duì)于線程來(lái)說(shuō)是安全的。我們首先創(chuàng)建了一個(gè)進(jìn)程輔助對(duì)象，線程在進(jìn)入時(shí)先對(duì)輔助對(duì)象加鎖然后再檢測(cè)對(duì)象是否被創(chuàng)建，這樣可以確保只有一個(gè)實(shí)例被創(chuàng)建，因?yàn)樵谕粋€(gè)時(shí)刻加了鎖的那部分程序只有一個(gè)線程可以進(jìn)入。這種情況下，對(duì)象實(shí)例由最先進(jìn)入的那個(gè)線程創(chuàng)建，后來(lái)的線程在進(jìn)入時(shí)（_instence == null）為假，不會(huì)再去創(chuàng)建對(duì)象實(shí)例了。但是這種實(shí)現(xiàn)方式增加了額外的開(kāi)銷，損失了性能。

3．雙重鎖定

 這種實(shí)現(xiàn)方式對(duì)多線程來(lái)說(shuō)是安全的，同時(shí)線程不是每次都加鎖，只有判斷對(duì)象實(shí)例沒(méi)有被創(chuàng)建時(shí)它才加鎖，有了我們上面第一部分的里面的分析，我們知道，加鎖后還得再進(jìn)行對(duì)象是否已被創(chuàng)建的判斷。它解決了線程并發(fā)問(wèn)題，同時(shí)避免在每個(gè) Instance 屬性方法的調(diào)用中都出現(xiàn)獨(dú)占鎖定。它還允許您將實(shí)例化延遲到第一次訪問(wèn)對(duì)象時(shí)發(fā)生。實(shí)際上，應(yīng)用程序很少需要這種類型的實(shí)現(xiàn)。大多數(shù)情況下我們會(huì)用靜態(tài)初始化。這種方式仍然有很多缺點(diǎn)：無(wú)法實(shí)現(xiàn)延遲初始化。

class Singleton

{

public:

     static Singleton* Instance();

protected:

     Singleton();

private:

     static Singleton* _instance;

     static CMutex _mutex;

};

Singleton* Singleton::_instance = 0;

Singleton* Singleton::Instance()

{

     if(_instance == 0)

     {

         _mutex.acque();

         _instance = new Singleton;

         _mutex.release

     }

     return _instance;

}

實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)

 ·Singleton模式是限制而不是改進(jìn)類的創(chuàng)建。

 ·Singleton類中的實(shí)例構(gòu)造器可以設(shè)置為Protected以允許子類派生。

 ·Singleton模式一般不要支持Icloneable接口，因?yàn)檫@可能導(dǎo)致多個(gè)對(duì)象實(shí)例，與Singleton模式的初衷違背。

 · Singleton模式一般不要支持序列化，這也有可能導(dǎo)致多個(gè)對(duì)象實(shí)例，這也與Singleton模式的初衷違背。

 · Singleton只考慮了對(duì)象創(chuàng)建的管理，沒(méi)有考慮到銷毀的管理，就支持垃圾回收的平臺(tái)和對(duì)象的開(kāi)銷來(lái)講，我們一般沒(méi)必要對(duì)其銷毀進(jìn)行特殊的管理。

 ·理解和擴(kuò)展Singleton模式的核心是“如何控制用戶使用new對(duì)一個(gè)類的構(gòu)造器的任意調(diào)用”。

總結(jié)： Singleton設(shè)計(jì)模式是一個(gè)非常有用的機(jī)制，可用于在面向?qū)ο蟮膽?yīng)用程序中提供單個(gè)訪問(wèn)點(diǎn)。

應(yīng)該注意的幾點(diǎn):
    1,我們不應(yīng)該來(lái)序列化和反序列化用單件模式實(shí)現(xiàn)的對(duì)象,否則多次反序列化則可以創(chuàng)建多的實(shí)例,這與單件模式是相矛盾的.
    2,我們不應(yīng)該克隆用單件模式實(shí)現(xiàn)的對(duì)象,否則多次克隆則可以創(chuàng)建多的實(shí)例,這與單件模式是相矛盾的.
    3,在多線程環(huán)境中使用單件模式時(shí)要小心.

關(guān)于ACE中單件模式ACE_Singleton的設(shè)計(jì)和應(yīng)用可以參考一博友的文章， 感覺(jué)寫(xiě)的很好

http://blog.csdn.net/joise/archive/2006/09/29/1305849.aspx