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设计模式之单例模式20170711
创建型设计模式之单例模式
一、含义
在一个进程或者线程里，对于一个类只有一个实例化对象，即内存中只有一个实例化对象
二、代码说明
由于是单例模式，只有一个对象，所以该类内部都是静态常量和静态方法，
具体来说，因为只有一个对象不能创建多个对象,创建对象就没什么意义了(直接用类表示对象即一个类就是一个对象),所以类内部都是静态的，不需创建就可使用(而且由于是静态的也确保每次调用都是属于类的内存空间，即只占一份内存空间也就是一个对象的内存空间)
在用C实现过程中也是参考这种思想，直接构造一个类的对象，而且不提供new这个类的对象的接口，具体实现如下：
单例模式使用场景：
1 /***************************************************************************** 2 * Copyright (C) 2017-2018 Hanson Yu All rights reserved. 3 ------------------------------------------------------------------------------ 4 * File Module : SingletonPattenUsage.c 5 * Description : 单例模式的使用 6 7 book@book-desktop:/work/projects/test/DesignPatterns$ gcc -o SingletonPatternUsage SingletonPattern.c SingletonPatternUsage.c 8 book@book-desktop:/work/projects/test/DesignPatterns$ ./SingletonPatternUsage 9 This is:Singleton 10 SingletonGetId:12 11 12 * Created : 2017.07.02. 13 * Author : Yu Weifeng 14 * Function List : 15 * Last Modified : 16 * History : 17 ******************************************************************************/ 18 #include"stdio.h" 19 #include"malloc.h" 20 #include"stdlib.h" 21 #include"string.h" 22 #include"SingletonPattern.h" 23 24 25 26 27 /***************************************************************************** 28 -Fuction : main 29 -Description : 30 -Input : 31 -Output : 32 -Return : 33 * Modify Date Version Author Modification 34 * ----------------------------------------------- 35 * 2017/06/29 V1.0.0 Yu Weifeng Created 36 ******************************************************************************/ 37 int main(int argc,char **argv) 38 { 39 g_tSingleton.PrintInfo(); 40 g_tSingleton.SetId(12); 41 printf("SingletonGetId:%d\r\n",g_tSingleton.GetId()); 42 43 return 0; 44 }
被调用者：
1 /***************************************************************************** 2 * Copyright (C) 2017-2018 Hanson Yu All rights reserved. 3 ------------------------------------------------------------------------------ 4 * File Module : SingletonPattern.c 5 * Description : 单例模式 6 * Created : 2017.07.02. 7 * Author : Yu Weifeng 8 * Function List : 9 * Last Modified : 10 * History : 11 ******************************************************************************/ 12 #include"stdio.h" 13 #include"malloc.h" 14 #include"stdlib.h" 15 #include"string.h" 16 #include"SingletonPattern.h" 17 18 static void PrintInfo(); 19 static void SetId(int i_iId); 20 static int GetId(); 21 22 23 static char *g_strSingleton="Singleton";//私有变量 24 static int g_iId=0;//私有变量 25 26 27 28 //懒汉模式用到的时候才初始化,线程不安全(要加锁解决) 29 //一般使用饿汉模式,非常饿，迫不及待也就是一开始就做了(初始化了) 30 const T_Singleton g_tSingleton={ 31 .PrintInfo =PrintInfo, 32 .SetId =SetId, 33 .GetId =GetId, 34 }; 35 36 37 /***************************************************************************** 38 -Fuction : PrintInfo 39 -Description : 公有函数(单例模式所以才加了static) 40 -Input : 41 -Output : 42 -Return : 43 * Modify Date Version Author Modification 44 * ----------------------------------------------- 45 * 2017/06/29 V1.0.0 Yu Weifeng Created 46 ******************************************************************************/ 47 static void PrintInfo() 48 { 49 printf("This is:%s\r\n",g_strSingleton); 50 } 51 52 /***************************************************************************** 53 -Fuction : SetId 54 -Description : 公有函数(单例模式所以才加了static) 55 -Input : 56 -Output : 57 -Return : 58 * Modify Date Version Author Modification 59 * ----------------------------------------------- 60 * 2017/06/29 V1.0.0 Yu Weifeng Created 61 ******************************************************************************/ 62 static void SetId(int i_iId) 63 { 64 g_iId=i_iId; 65 } 66 67 /***************************************************************************** 68 -Fuction : GetId 69 -Description : 公有函数(单例模式所以才加了static) 70 -Input : 71 -Output : 72 -Return : 73 * Modify Date Version Author Modification 74 * ----------------------------------------------- 75 * 2017/06/29 V1.0.0 Yu Weifeng Created 76 ******************************************************************************/ 77 static int GetId() 78 { 79 return g_iId; 80 }
1 /***************************************************************************** 2 * Copyright (C) 2017-2018 Hanson Yu All rights reserved. 3 ------------------------------------------------------------------------------ 4 * File Module : SingletonPattern.h 5 * Description : 单例模式 6 * Created : 2017.07.02. 7 * Author : Yu Weifeng 8 * Function List : 9 * Last Modified : 10 * History : 11 ******************************************************************************/ 12 #ifndef SINGLETON_PATTERN_H 13 #define SINGLETON_PATTERN_H 14 15 16 typedef struct Singleton 17 { 18 void (*PrintInfo)(); 19 void (*SetId)(int i_iId); 20 int (*GetId)(); 21 }T_Singleton; 22 23 24 extern const T_Singleton g_tSingleton; 25 26 27 28 #endif
详细代码：
https://github.com/fengweiyu/DesignThinking/tree/master/DesignPatterns/CreationalDesignPatterns/SingletonPattern
执行结果：
book@book-desktop:/work/projects/test/DesignPatterns$ gcc -o SingletonPatternUsage SingletonPattern.c SingletonPatternUsage.c
book@book-desktop:/work/projects/test/DesignPatterns$ ./SingletonPatternUsage
This is:Singleton
SingletonGetId:12
三、使用场景
1.整个项目中需要一个共享访问点或共享数据
2.需要定义大量静态常量和静态方法的环境(当然也可以直接声明为static的方式)
3.创建一个对象需要消耗的资源过多
4.要求生成唯一序列号的环境
四、优点
1.减少内存开支，减少了系统的性能开销
2.避免对资源的多重占用
3.可以在系统设置全局的访问点，优化和共享资源访问
五、缺点
1.与单一职责原则冲突，一个类应该只实现一个逻辑，而不关心它是否是单例的，单例模式把"要单例"和业务逻辑融合在一个类中
2.一般没有接口，扩展很困难，若要扩展，除了修改代码基本上没有第二种途径
创建型设计模式包括，单例模式，工厂模式，抽象工厂模式，建造者模式，原型模式，由于封装性，C的对象都是函数的对象，并且创建多个对象比较耗内存，出于紧急性和重要性考虑，因此除了单例模式，其余模式放在行为型设计模式和结构型设计模式后再讨论
设计模式之单例模式20170711
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