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（一）单例模式的设计目的

单例模式保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点；

（1）基于全局访问点的思想，很容易想到定义全局或者静态对象，但是这样不能保证该类只声明一个静态对象，并没有实现仅有一个对象的思想；

（2）单例模式设计方式

• 将类的构造函数写在私有下；
• 定义一个静态的指针指向该类唯一的对象；
• 定义一个公有下返回该对象的静态方法

代码如下：

//单例模式
 class CSingleton
 {
 private:
	 CSingleton(){}//构造写在私有下
	 static CSingleton *m_pInstance;//定义该类的静态指针指向该类的唯一实例化对象
 public:
	 static  CSingleton *GetInstance ()//通过静态成员方法获得静态指针所指向的对象。
	 {
		 if(m_pInstance == NULL)
		 {
			 m_pInstance = new CSingleton();
	         }
 
		return m_pInstance;//指针指向唯一的实例化对象
	 }
 };

上述代码实现了单例模式，但是其在多线程下不安全，下图中模拟了一种线程不安全的情景：

可以从图中看到if 中的代码相当于临界区，所以访问临界区资源时需要进行同步控制，故而我们引入了锁机制，代码如下：

//单例模式
 class CSingleton
 {
 private:
	 CSingleton(){}//构造写在私有下
	 static CSingleton *m_pInstance;//定义该类的静态指针指向该类的唯一实例化对象
 public:
	 static  CSingleton *GetInstance ()//通过静态成员方法获得静态指针所指向的对象。
	 {
			
		 lock();
		 if(m_pInstance == NULL)
		 {
			 m_pInstance = new CSingleton();
		 }
		 unlock();
		
		 return m_pInstance;//指针指向唯一的实例化对象
	 }
 };

分析上述代码：

（1）首先A线程执行代码，拿到资源先加锁，判断m_pInstance是否为空，如果不为空则构造对象；直到实例化对象后解锁

（2）B线程同时在执行代码时发现已被其他线程加锁，则不进入，只有解锁后，B判断m_pInstance已经不为空，则不进行构造；

这样解决了线程安全问题，接下来引入一种双重安全控制代码，这样保证了如果此对象已经被构造，则此线程就不再访问到临界区，这样更安全，代码如下：

//单例模式
 class CSingleton
 {
 private:
	 CSingleton(){}//构造写在私有下
	 static CSingleton *m_pInstance;//定义该类的静态指针指向该类的唯一实例化对象
 public:
	 static  CSingleton *GetInstance ()//通过静态成员方法获得静态指针所指向的对象。
	 {
		 if((m_pInstance == NULL)//在外层控制线程是否要接触到临界资源
		 {
			 //如果为空则加锁构造对象；
			 //如果不为空则接触到临界资源
			 lock();
			 if(m_pInstance == NULL)
			 {
				 m_pInstance = new CSingleton();
			 }
			 unlock();
		 }
		 return m_pInstance;//指针指向唯一的实例化对象
	 }
 };

（3）什么时候释放合适呢？我们可以在其私有下设计一个内嵌类，专门用来释放程序运行结束后对象所占用的资源，必须写在私有下的原因是防止其文件的调用类内析构函数释放对象。代码如下：

class CSingleton
 {
 private:
	 CSingleton(){}//构造写在私有下
	 static CSingleton *m_pInstance;//定义该类的静态指针指向该类的唯一实例化对象
	//写在私有下  专门用来析构对象所占资源
	 class  A_gorb
	 {
	 public:
		 ~A_gorb()
		 {
			 delete CSingleton::m_pInstance;
		 }
	 };
	 static A_gorb a_g;
 public:
	 static  CSingleton *GetInstance ()//通过静态成员方法获得静态指针所指向的对象。
	 {
		 if((m_pInstance == NULL)//在外层控制线程是否要接触到临界资源
		 {
			 //如果为空则加锁构造对象；
			 //如果不为空则接触到临界资源
			 lock();
			 if(m_pInstance == NULL)
			 {
				 m_pInstance = new CSingleton();
			 }
			 unlock();
		 }
		 return m_pInstance;//指针指向唯一的实例化对象
	 }
 };

（4）单例模式的使拥实例

• 打印机：只要有打印任务在进行，就必须等待当前打印任务结束在打印，一个PC端只能在同一时刻连接一台打印机；
• 系统的日志文件：只需要一个日志文件记录系统的状态信息
• 网站的计数器，如果你存在多个计数器，每一个用户的访问都刷新计数器的值，这样的话你的实计数的值是难以同步的。但是如果采用单例模式实现就不会存在这样的问题，而且还可以避免线程安全问题

（5）应用场景特点总结

• 
  需要生成唯一序列的环境
  
• 
  需要频繁实例化然后销毁的对象。
  
• 
  创建对象时耗时过多或者耗资源过多，但又经常用到的对象。
  
• 
  方便资源相互通信的环境