单例模式即实现单例类，即系统中一个类只有一个实例，而且该实例易于外界访问。这样方便对实例个数进行控制并节约系统资源。

而单例常用与一些非局部静态对象，对于这些对象，程序难以控制，对于这些存在与全局，且一般持久存在的对象，有时需要按照一定约束或顺序来进行初始化，而初始化这些对象如果不使用单例方法的话会极度不安全。这个时候就要使用单例模式来解决这个问题。

实现单例的方法有很多，最简单的一个是将对象放入函数中作为其静态成员：

class SingleTon;
SingleTon* getSingleTonInstance(){
	static SingleTon* instance = new SingleTon(); 
	return instance;
}
class SingleTon{
	friend SingleTon* getSingleTonInstance();
private:
	SingleTon(){}
};

当然，也可以将函数中的静态对象改为类中的静态对象，而将这个全局的函数设置为类中的静态函数，这样就得到一个更加普遍常用的形式：

class SingleTon{
public:
	static SingleTon* getInstance(){
		static SingleTon* instance = new SingleTon();
		return instance;
	}
	~SingleTon(){}
private:
	SingleTon(){	}
	SingleTon(const SingleTon&);
	SingleTon& operator=(const SingleTon&);
};

class SingleTon{
public:
	static SingleTon* getInstance(){
		if(NULL == instance)
			instance = new SingleTon();
		return instance;
	}

private:
	SingleTon(){	}
	SingleTon(const SingleTon&);
	SingleTon& operator=(const SingleTon&);
	static SingleTon* instance;
};
SingleTon* SingleTon::instance;// = new SingleTon();类内的静态成员初始化可以调用类中的私有的构造函数。

为了安全性，这里将复制构造函数和赋值操作符都给隐藏了，但是析构函数还是可见的，程序员还是会误用delete来删除这个单例实体，这样是不安全的，可以选择将析构函数放入私有中，隐藏析构函数，对于一些对象在最后结束时析构，则不用关心其释放过程。

但是如果在程序执行中要调用析构函数进行实例的删除的话，就使用一个公有的函数来封装析构函数，且将析构函数置为私有：

class SingleTon{
public:
	static SingleTon* getInstance(){
		if(NULL == instance)
			instance = new SingleTon();
		return instance;
	}
	static void delelteInstance(){
		if(NULL != instance){
			delete instance;
			instance = NULL;
		}
	}
private:
	SingleTon(){	}
	SingleTon(const SingleTon&);
	SingleTon& operator=(const SingleTon&);
	static SingleTon* instance;
	~SingleTon();
};
SingleTon* SingleTon::instance ;

这里就已经基本上在单线程上安全了，然后就考虑多线程，当多个线程企图同时初始化 单例实例时，就出现了问题，要使用互斥来解决问题，这里就使用临界区来解决：

CRITICAL_SECTION cs;
class SingleTon{
public:
	static SingleTon* getInstance(){
		if(NULL == instance){
			EnterCriticalSection(&cs); 
			if(NULL == instance){//双检锁，在进入临界区后再检测一次是否对象已经建立
				instance = new SingleTon();
			}
			LeaveCriticalSection(&cs);  
		}
		return instance;
	}
	static void delelteInstance(){
		if(NULL != instance){
			EnterCriticalSection(&cs);
			if(NULL != instance){
				delete instance;
				instance = NULL;
			}
			LeaveCriticalSection(&cs);  
		}
	}
private:
	SingleTon(){	}
	SingleTon(const SingleTon&);
	SingleTon& operator=(const SingleTon&);
	static SingleTon* instance;
	~SingleTon();
};
SingleTon* SingleTon::instance ;

但是这样还是不够安全，因为多线程中还是会有一些特殊情况，在类中一些文件被锁了，如文件句柄，数据库连接等，这些随着程序的关闭并不会立即关闭资源，必须要在程序关闭前，进行手动释放。这里的指不会自动关闭，是对于析构函数是私有的情况下，由于系统无法访问私有的析构函数，对于没有这些连接时，即类只在内存中占据了一些地址，则系统将其视为全局变量，在结束时释放其所在内存资源，所以没有内存泄漏。而若类中有文件句柄和数据库连接这些东西，系统并不会帮忙关闭这些，所以必须手动的调用析构函数中对这些文件的关闭操作。

对于这样的情况，一般会使用一种私有内嵌类Garbo，意为垃圾工人，在单例类中包含一个私有的静态垃圾工人对象，当程序结束时，系统会调用这个对象的析构函数，而这个析构函数中对单例类对象实现析构。

CRITICAL_SECTION cs;
class SingleTon{
public:
	static SingleTon* getInstance(){
		if(NULL == instance){
			EnterCriticalSection(&cs); 
			if(NULL == instance){//双检锁，在进入临界区后再检测一次是否对象已经建立
				instance = new SingleTon();
			}
			LeaveCriticalSection(&cs);  
		}
		return instance;
	}
	static void delelteInstance(){
		if(NULL != instance){
			EnterCriticalSection(&cs);
			if(NULL != instance){
				delete instance;
				instance = NULL;
			}
			LeaveCriticalSection(&cs);  
		}
	}	
	
private:
	SingleTon(){	}
	SingleTon(const SingleTon&);
	SingleTon& operator=(const SingleTon&);
	static SingleTon* instance;
	~SingleTon(){}//相应的关闭连接等操作
	class GarBo{
		public:
			~GarBo(){
				if(NULL != instance){
					EnterCriticalSection(&cs);
					if(NULL != instance){
						delete instance;
						instance = NULL;
					}
				LeaveCriticalSection(&cs);  
				}
			}
	};
	static GarBo gc ;
};
SingleTon* SingleTon::instance ;
SingleTon::GarBo  SingleTon::gc;//类外的初始化。

设计模式的C++实现 1.单例模式