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首先聲明,我所要談的singleton并非完美的singleton實現,包含各種智能指針和線程安全之類的,那些東西想必大家都已經看過不少了。
我只是借用最基礎的實現方式,談一個大多數人可能都知道但是卻沒有采用的實現方案——顯性初始化。這是我認為的最優方案。
下面有些地方會把singleton稱為單體。

1.現有的兩種singleton實現方法
   1.1惰性初始化
惰性初始化的singleton的特點有這么些:直到使用的時候才初始化,構造函數私有。代碼可能如下:

T& GetSingleton()
{
 
if ( NULL == t ) t = new T;
 
return *t;
}


或者

T
& GetSingleton()
{
  
static T t;
  
return t;
}

   1.2顯性初始化
顯性初始化的singleton的特點有這么些:構造函數public,你需要在使用該單體之前new 一下,然后在不再需要的時候delete一下。有關的代碼如下:

T& GetSingleton()
{
  
return *t;
}


T::T()
{
 t 
= this;
}


T::
~T()
{
 t 
= NULL;
}



2.選擇顯性初始化方法的理由
   2.1明確的構造和析構
惰性初始化,他的初始化時機在第一次調用的時候,但是何時才是第一次調用,這個代碼一多起來,就不是那么好把握的了。
顯性初始化的時機很簡單,new即存在,并且可以很直觀的調整構造函數的參數。在此一個疑惑的觀點是多new了幾次怎么辦。。。我的觀點是那么顯性的操作,明知道是單體,明知道很關鍵,你還能多new幾下,你就不能判斷一下啊。。。。一般說來,稍微有點基礎的人都不會出這種狀況的,放心的new吧。
看了大家寫的關于惰性singleton實現的文章,都描述了一個單體析構別扭的問題,因為delete T::Singleton()就像是非法入侵,雖然不會造成什么實質性的危害,但是這本身就是一個語義范疇的悖論(我瞎說的,我連語義范疇都不知道是蝦米),new和delete沒有配對。
   2.2繼承和多態
單體也會繼承和多態?會哦,而且這通常是由框架本身的約束造成的,我最近的工作就碰到了。在服務器和客戶端的開發項目中,通常會有base模塊,即server & client base,這個模塊使用了單體類A的一些接口,但是這個單體類A在服務器模塊和客戶端模塊可是被分別實現為多少有些不同的S和C,這些實現是無法集成到base的。
那么,惰性方法是如何考慮這個的呢?第一,static T& GetSingleton方法可以重載嗎?我不知道,沒試過。第二,假設static方法可以重載,但是base模塊使用的是A::GetSingleton哦,那即使重載了也用不上吧。
以此相對的,顯性初始化的方法就簡單多了:

//服務器模塊
*= new S;
A::GetSingleton();
//Ok

//客戶端模塊
*= new C;
A::GetSingleton();
//OK

   2.3OGRE中使用的就是這一種
最初用到OGRE的時候有些不習慣也不理解,因為他是顯性初始化的,那時候我還使用惰性初始化。提OGRE并不是為了說明顯性初始化好而提供什么論據,而僅僅是想說,看吧,顯性初始化這種方法是有著一個優秀的庫的支持的。

3.其他
   3.1singleton模板?
就那點代碼寫了你會死啊,我絕不在這個地方使用模板,多寫個#include和public Singleton<T>比寫個函數和變量更讓我痛恨。
   3.2線程安全
看了大家一些關于線程安全的singleton,大家都往Singleton函數加鎖了。我說。。。。如果那個單體被用于線程安全的話,僅僅是Singleton函數加鎖是不夠的吧。況且,XP的思想是,有需求,才添加相應的功能,用不上的代碼,能不加就不加。寫多線程程序的情況起始還是不太多的吧。
   3.3singleton和全局變量有什么區別?(小白創可貼)
其實沒啥區別的,就是一個命名協議的問題(我是完全這么認為的)。
如果全局變量的命名協議能規定為 g_classname,比如class CBoxManager; 相應的全局變量命名為 g_pCBoxManager的話,不用singleton也可以哦。
不然的話,每個單體變量的命名都沒個準,這在team work中是一個讓人起小疙瘩的事情。


PS:加入代碼的DLG里居然沒有C/C++選項,這里可是cpp blog啊^O^~

posted on 2007-09-14 22:52 LOGOS 閱讀(1635) 評論(9)  編輯 收藏 引用

FeedBack:
# re: 談談不一樣的singleton 2007-09-15 02:56 func
顯性初始化的單件在多線程下還要不要加鎖?惰性初始化的貌似加鎖也會出問題。。。  回復  更多評論
  
# re: 談談不一樣的singleton 2007-09-15 08:17 LOGOS
@func
1.new的時候不用加鎖,一般應該在進入多線程前在主線程把單體new出來
2.所謂多線程編碼,僅僅是對Singleton()函數加鎖是不夠的,或者也是不必要的。將單體換成全局變量想一想,在獲取全局變量的時候根本沒加鎖這回事。
多線程要加鎖的地方在對象的算法函數中,而不是獲取對象本身。
  回復  更多評論
  
# re: 談談不一樣的singleton 2007-09-15 10:06 func
我說的就是Singleton::GetInstance()函數的加鎖問題,沒表達清楚~  回復  更多評論
  
# re: 談談不一樣的singleton 2007-09-15 11:58 eXile
不錯, 和我的做法一樣.
  回復  更多評論
  
# re: 談談不一樣的singleton 2007-09-15 14:37 func
汗,第二個回復是在把你回復理解錯的情況下發的,又看了一眼知道你說的了,汗,無視那個回復吧……

= =  回復  更多評論
  
# re: 談談不一樣的singleton 2007-10-06 18:48 study
"顯性初始化的時機很簡單,new即存在"
單體是不能new的,使用者多調幾次new怎么辦
你這個就是一個普通的類,不是單體,當然設計之初不需要考慮多線程環境

另外c++下不能使用類似java下的提前new 出static來 編譯器的問題

惰性初始化是唯一選擇,也是gof設計模式使用的方式,如果認為效率有問題,可以使用雙重檢測  回復  更多評論
  
# re: 談談不一樣的singleton 2007-10-17 16:30 func
樓上應該看一下OGRE的實現,其實這種單件在構造函數中assert的不存在(保證了單件的唯一性),在獲得實例的函數中assert實例的存在(保證了單件的存在性即已被初始化)

不過感覺缺點就是報錯是在運行時報錯,而不是編譯其間。  回復  更多評論
  
# re: 談談不一樣的singleton 2007-10-17 16:33 func
“其實這種單件在構造函數中assert單件實例不存在”

寫漏了幾個字  回復  更多評論
  
# re: 談談不一樣的singleton 2007-12-24 23:02 逍遙劍客
最好所有singleton的初始化跟銷毀都放在一起,因為有些singleton之間是有依賴關系的,必須按特定順序來  回復  更多評論
  

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