十种常见设计模式及代码段总结
1. 单例模式： 实现方式：
a） 将被实现的类的构造方法设计成private的。
b） 添加此类引用的静态成员变量，并为其实例化。
c） 在被实现的类中提供公共的CreateInstance函数，返回实例化的此类,就是b中的静态成员变量。
应用场景： 优点：
1.在单例模式中，活动的单例只有一个实例，对单例类的所有实例化得到的都是相同的一个实例。这样就 防止其它对象对自己的实例化，确保所有的对象都访问一个实例
2.单例模式具有一定的伸缩性，类自己来控制实例化进程，类就在改变实例化进程上有相应的伸缩性。
3.提供了对唯一实例的受控访问。
4.由于在系统内存中只存在一个对象，因此可以 节约系统资源，当 需要频繁创建和销毁的对象时单例模式无疑可以提高系统的性能。
5.允许可变数目的实例。
6.避免对共享资源的多重占用。
缺点：
1.不适用于变化的对象，如果同一类型的对象总是要在不同的用例场景发生变化，单例就会引起数据的错误，不能保存彼此的状态。
2.由于单例模式中没有抽象层，因此单例类的扩展有很大的困难。
3.单例类的职责过重，在一定程度上违背了“单一职责原则”。
4.滥用单例将带来一些负面问题，如为了节省资源将数据库连接池对象设计为的单例类，可能会导致共享连接池对象的程序过多而出现连接池溢出；如果实例化的对象长时间不被利用，系统会认为是垃圾而被回收，这将导致对象状态的丢失。
类图：
代码示例：
/**
* The Singleton class defines the `GetInstance` method that serves as an
* alternative to constructor and lets clients access the same instance of this
* class over and over.
*/
class Singleton
{
/**
* The Singleton's constructor should always be private to prevent direct
* construction calls with the `new` operator.
*/
protected:
Singleton(const std::string value): value_(value)
{
}
static Singleton* singleton_;
std::string value_;
public:
/**
* Singletons should not be cloneable.
*/
Singleton(Singleton &other) = delete;
/**
* Singletons should not be assignable.
*/
void operator=(const Singleton &) = delete;
/**
* This is the static method that controls the access to the singleton
* instance. On the first run, it creates a singleton object and places it
* into the static field. On subsequent runs, it returns the client existing
* object stored in the static field.
*/
static Singleton *GetInstance(const std::string& value);
/**
* Finally, any singleton should define some business logic, which can be
* executed on its instance.
*/
void SomeBusinessLogic()
{
// ...
}
std::string value() const{
return value_;
}
};
Singleton* Singleton::singleton_= nullptr;;
/**
* Static methods should be defined outside the class.
*/
Singleton *Singleton::GetInstance(const std::string& value)
{
/**
* This is a safer way to create an instance. instance = new Singleton is
* dangeruous in case two instance threads wants to access at the same time
*/
if(singleton_==nullptr){
singleton_ = new Singleton(value);
}
return singleton_;
}
void ThreadFoo(){
// Following code emulates slow initialization.
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(1000));
Singleton* singleton = Singleton::GetInstance("FOO");
std::cout << singleton->value() << "\n";
}
void ThreadBar(){
// Following code emulates slow initialization.
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(1000));
Singleton* singleton = Singleton::GetInstance("BAR");
std::cout << singleton->value() << "\n";
}
int main()
{
std::cout <<"If you see the same value, then singleton was reused (yay!\n" <<
"If you see different values, then 2 singletons were created (booo!!)\n\n" <<
"RESULT:\n";
std::thread t1(ThreadFoo);
std::thread t2(ThreadBar);
t1.join();
t2.join();
return 0;
}
