Impossible is nothing  
  爱过知情重醉过知酒浓   花开花谢终是空   缘份不停留像春风来又走   女人如花花似梦
公告
日历
<2022年9月>
28293031123
45678910
11121314151617
18192021222324
2526272829301
2345678
统计
  • 随笔 - 8
  • 文章 - 91
  • 评论 - 16
  • 引用 - 0

导航

常用链接

留言簿(4)

随笔分类(4)

随笔档案(8)

文章分类(77)

文章档案(91)

相册

搜索

  •  

最新评论

阅读排行榜

评论排行榜

 

Singleton模式是常用的设计模式之一,但是要实现一个真正实用的设计模式却也不是件容易的事情。

1.         标准的实现

class Singleton

{

public:

       static Singleton * Instance()

       {

              if( 0== _instance)

              {

                     _instance = new Singleton;

              }

              return _instance;

       }

protected:

       Singleton(void)

       {

       }

       virtual ~Singleton(void)

       {

       }

       static Singleton* _instance;

};

       这是教科书上使用的方法。看起来没有什么问题,其实包含很多的问题。下面我们一个一个的解决。

2.         自动垃圾回收

上面的程序必须记住在程序结束的时候,释放内存。为了让它自动的释放内存,我们引入auto_ptr改变它。

#include <memory>

#include <iostream>

using namespace std;

class Singleton

{

public:

       static Singleton * Instance()

       {

              if( 0== _instance.get())

              {

                     _instance.reset( new Singleton);

              }

              return _instance.get();

       }

protected:

       Singleton(void)

       {

              cout <<"Create Singleton"<<endl;

       }

       virtual ~Singleton(void)

       {

              cout << "Destroy Singleton"<<endl;

       }

       friend class auto_ptr<Singleton>;

       static auto_ptr<Singleton> _instance;

};

//Singleton.cpp

auto_ptr<Singleton> Singleton::_instance;

3.         增加模板

在我的一个工程中,有多个的Singleton类,对Singleton类,我都要实现上面这一切,这让我觉得烦死了。于是我想到了模板来完成这些重复的工作。

现在我们要添加本文中最吸引人单件实现:

/********************************************************************

    (c) 2003-2005 C2217 Studio

    Module:    Singleton.h

    Author:     Yangjun D.

    Created:    9/3/2005   23:17

    Purpose:    Implement singleton pattern

    History:

*********************************************************************/

#pragma once

 

#include <memory>

using namespace std;

using namespace C2217::Win32;

 

namespace C2217

{

namespace Pattern

{

template <class T>

class Singleton

{

public:

       static inline T* instance();

      

private:

       Singleton(void){}

       ~Singleton(void){}

       Singleton(const Singleton&){}

       Singleton & operator= (const Singleton &){}

 

       static auto_ptr<T> _instance;

};

 

template <class T>

auto_ptr<T> Singleton<T>::_instance;

 

template <class T>

 inline T* Singleton<T>::instance()

{

       if( 0== _instance.get())

       {

              _instance.reset ( new T);

       }

      

       return _instance.get();

}

 

//Class that will implement the singleton mode,

//must use the macro in it's delare file

#define DECLARE_SINGLETON_CLASS( type ) \

       friend class auto_ptr< type >;\

       friend class Singleton< type >;

}

}

 

4.         线程安全

上面的程序可以适应单线程的程序。但是如果把它用到多线程的程序就会发生问题。主要的问题在于同时执行_instance.reset ( new T); 就会同时产生两个新的对象,然后马上释放一个,这跟Singleton模式的本意不符。所以,你需要更加安全的版本:

/********************************************************************

    (c) 2003-2005 C2217 Studio

    Module:    Singleton.h

    Author:     Yangjun D.

    Created:    9/3/2005   23:17

    Purpose:    Implement singleton pattern

    History:

*********************************************************************/

#pragma once

 

#include <memory>

using namespace std;

#include "Interlocked.h"

using namespace C2217::Win32;

 

namespace C2217

{

namespace Pattern

{

template <class T>

class Singleton

{

public:

       static inline T* instance();

      

private:

       Singleton(void){}

       ~Singleton(void){}

       Singleton(const Singleton&){}

       Singleton & operator= (const Singleton &){}

 

       static auto_ptr<T> _instance;

       static CResGuard _rs;

};

 

template <class T>

auto_ptr<T> Singleton<T>::_instance;

 

template <class T>

CResGuard Singleton<T>::_rs;

 

template <class T>

 inline T* Singleton<T>::instance()

{

       if( 0 == _instance.get() )

       {

              CResGuard::CGuard gd(_rs);

              if( 0== _instance.get())

              {

                     _instance.reset ( new T);

              }

       }

       return _instance.get();

}

 

//Class that will implement the singleton mode,

//must use the macro in it's delare file

#define DECLARE_SINGLETON_CLASS( type ) \

       friend class auto_ptr< type >;\

       friend class Singleton< type >;

}

}

       CresGuard 类主要的功能是线程访问同步,代码如下:

/******************************************************************************

Module:  Interlocked.h

Notices: Copyright (c) 2000 Jeffrey Richter

******************************************************************************/

 

 

#pragma once

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

 

// Instances of this class will be accessed by multiple threads. So,

// all members of this class (except the constructor and destructor)

// must be thread-safe.

class CResGuard {

public:

   CResGuard()  { m_lGrdCnt = 0; InitializeCriticalSection(&m_cs); }

   ~CResGuard() { DeleteCriticalSection(&m_cs); }

 

   // IsGuarded is used for debugging

   BOOL IsGuarded() const { return(m_lGrdCnt > 0); }

 

public:

   class CGuard {

   public:

      CGuard(CResGuard& rg) : m_rg(rg) { m_rg.Guard(); };

      ~CGuard() { m_rg.Unguard(); }

 

   private:

      CResGuard& m_rg;

   };

 

private:

   void Guard()   { EnterCriticalSection(&m_cs); m_lGrdCnt++; }

   void Unguard() { m_lGrdCnt--; LeaveCriticalSection(&m_cs); }

 

   // Guard/Unguard can only be accessed by the nested CGuard class.

   friend class CResGuard::CGuard;

 

private:

   CRITICAL_SECTION m_cs;

   long m_lGrdCnt;   // # of EnterCriticalSection calls

};

 

 

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

5.         实用方法

比如你有一个需要实现单件模式的类,就应该这样实现:

#pragma once

#include "singleton.h"

using namespace C2217::Pattern;

 

class ServiceManger

{

public:

       void Run()

       {

       }

private:

       ServiceManger(void)

       {

       }

       virtual ~ServiceManger(void)

       {

       }

       DECLARE_SINGLETON_CLASS(ServiceManger);

};

 

typedef Singleton<ServiceManger> SSManger;

 

在使用的时候很简单,跟一般的Singleton实现的方法没有什么不同。

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

{

        SSManger::instance()->Run();

}

 

一个简单的Singleton模式的实现,可以看到C++语言背后隐藏的丰富的语意,我希望有人能实现一个更好的Singleton让大家学习。我从一开始实现Singleton类的过程,其实就是我学习C++的过程,越是深入越觉得C++了不起。

posted on 2006-03-08 23:14 笑笑生 阅读(336) 评论(1)  编辑 收藏 引用 所属分类: C++语言
评论:
  • # re: Singleton模式的演化[未登录]  galaxy Posted @ 2007-05-16 15:08
    也准备设计一个可以复用的单件模式的代码

    不过要是能够把单线程和多线程的单件分开就好了
    要是单线程中多次用到你的单件, 那么同步开销就不值得了
    呵呵,准备好好看看ace中的设计模式  回复  更多评论   


只有注册用户登录后才能发表评论。
【推荐】超50万行VC++源码: 大型组态工控、电力仿真CAD与GIS源码库
网站导航: 博客园   IT新闻   BlogJava   知识库   博问   管理


 
Copyright © 笑笑生 Powered by: 博客园 模板提供:沪江博客