設計模式之 再說單例模式

昨天寫了個單例模式，當時感覺有個問題：

new出來的對象一直沒有釋放！這不是記憶體泄露嗎？

後來就看了別人的代碼，java中是沒有的，因為不需要。又看了一份c++的，也沒有。我就想，可能不需要吧，在程式運行期間，最多隻有一個instance，不會耗盡記憶體的，最多O（1）的記憶體。

可是今天怎麼考慮覺得這種解釋太牽強了！如果對象很大呢？如果有很多類的單例instance呢？

於是又繼續查，發現很多人都沒有寫解構函式，但是有些還是有的。

所以，解構函式還是需要的。一個完美的代碼是不能有潛在bug的。

既然需要一個解構函式，那麼在哪裡調用呢？在程式結束後手動調用？顯然這樣不好。因為我們不知道什麼時候不再需要這個對象。

再網上看到別人一個巧妙的解決方案：

使用一個內部類負責析構。感覺有點像代理模式了？

因為任何靜態對象在程式運行期間都存在，生命期結束後都會被收回。所以可以讓這個靜態對象析構的時候析構這個單例對象。

其實還有另外一個問題，很大的bug：

雖然定義了protected的建構函式，但是仍然不能保證只有一個instance，因為還有拷貝建構函式和賦值建構函式，調用的話編譯器會合成。。。

改進後的代碼：

#include <iostream>using namespace std;class   Singleton{protected:    Singleton() {cout<<"con  of Singleton"<<endl;}    ~Singleton(){cout<<"dcon of Singleton"<<endl;}    Singleton(const Singleton& s);///只定義，不實現public:    static  Singleton * getInstance()    {        if(_instance==0)        {            _instance = new Singleton();        }        return _instance;    }    ///other class functions...    void    show()    {        cout<<"This is a Singleton !"<<endl;    }private:    static  Singleton * _instance;    ///other class members ...    class   Proxy    {    public:        ~Proxy()        {            if(_instance!=0)            {                delete _instance;                _instance = 0;            }        }    };    static Proxy pt;};///靜態成員的初始化Singleton*          Singleton::_instance = 0;//new Singleton();Singleton::Proxy    Singleton::pt;int main(){    Singleton *s=Singleton::getInstance();    s->show();    Singleton *a=Singleton::getInstance();    a->show();    cout<<(a == s)<<endl;    //Singleton b; ///compile error!    //Singleton c(*s);///compile error!    //Singleton d=*a;///compile error!    return 0;}

暫時應該是沒問題了。

考慮最佳化，如果在程式中大量調用getInstance()，除了第一次判斷成功外，其他情況下這段代碼

        if(_instance==0)        {            _instance = new Singleton();        }

顯得很多餘！

可以在初始化時就建立一個對象：

Singleton*          Singleton::_instance = new Singleton();

然後把上面的if 程式碼片段刪除，就可以了。

如果不是返回指標，使用引用即可：

#include <iostream>using namespace std;class   Singleton{protected:    Singleton() {cout<<"con  of Singleton"<<endl;}    ~Singleton(){cout<<"dcon of Singleton"<<endl;}    Singleton(const Singleton& s);///只定義，不實現public:    static  Singleton & getInstance()    {        return _instance;    }    ///other class functions...    void    show()    {        cout<<"This is a Singleton !"<<endl;    }private:    static  Singleton & _instance;    ///other class members ...    class   Proxy    {    public:        ~Proxy()        {            _instance.~Singleton();        }    };    static Proxy pt;};///靜態成員的初始化Singleton&          Singleton::_instance = *(new Singleton());Singleton::Proxy    Singleton::pt;int main(){    Singleton &s=Singleton::getInstance();    s.show();    Singleton &a=Singleton::getInstance();    a.show();    cout<<(&s==&a)<<endl;    return 0;}