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单例模式
单例模式，可以说设计模式中最常应用的一种模式了，据说也是面试官最喜欢的题目。但是如果没有学过设计模式的人，可能不会想到要去应用单例模式，面对单例模式适用的情况，可能会优先考虑使用全局或者静态变量的方式，这样比较简单，也是没学过设计模式的人所能想到的最简单的方式了。
一般情况下，我们建立的一些类是属于工具性质的，基本不用存储太多的跟自身有关的数据，在这种情况下，每次都去new一个对象，即增加了开销，也使得代码更加臃肿。其实，我们只需要一个实例对象就可以。如果采用全局或者静态变量的方式，会影响封装性，难以保证别的代码不会对全局变量造成影响。
考虑到这些需要，我们将默认的构造函数声明为私有的，这样就不会被外部所new了，甚至可以将析构函数也声明为私有的，这样就只有自己能够删除自己了。在Java和C#这样纯的面向对象的语言中，单例模式非常好实现，直接就可以在静态区初始化instance，然后通过getInstance返回，这种就被称为饿汉式单例类。也有些写法是在getInstance中new instance然后返回，这种就被称为懒汉式单例类，但这涉及到第一次getInstance的一个判断问题。
下面的代码只是表示一下，跟具体哪种语言没有关系。
单线程中：
| 1 2 3 4 5 6 7 | Singleton* getInstance(){ if (instance == NULL) instance = new Singleton(); return instance;} |
Singleton* getInstance()
{lock();if (instance == NULL){instance = new Singleton();}unlock();return instance;
}Singleton* getInstance()
{if (instance == NULL){lock();if (instance == NULL){instance = new Singleton();}unlock();}return instance;
}![image_thumb[3]](http://images.cnitblog.com/blog/454220/201306/21160728-faa7ebb71d93413797f46121884c080f.png "image_thumb[3]")
常用的场景
单例模式常常与工厂模式结合使用，因为工厂只需要创建产品实例就可以了，在多线程的环境下也不会造成任何的冲突，因此只需要一个工厂实例就可以了。
优点
1.减少了时间和空间的开销（new实例的开销）。
2.提高了封装性，使得外部不易改动实例。
缺点
1.懒汉式是以时间换空间的方式。
2.饿汉式是以空间换时间的方式。
C++实现代码
#ifndef _SINGLETON_H_
#define _SINGLETON_H_class Singleton{
public:static Singleton* getInstance();private:Singleton();//把复制构造函数和=操作符也设为私有,防止被复制Singleton(const Singleton&);Singleton& operator=(const Singleton&);static Singleton* instance;
};#endif
#include "Singleton.h"Singleton::Singleton(){}Singleton::Singleton(const Singleton&){}Singleton& Singleton::operator=(const Singleton&){}//在此处初始化
Singleton* Singleton::instance = new Singleton();
Singleton* Singleton::getInstance(){return instance;
}
#include "Singleton.h"
#include <stdio.h>int main(){Singleton* singleton1 = Singleton::getInstance();Singleton* singleton2 = Singleton::getInstance();if (singleton1 == singleton2)fprintf(stderr,"singleton1 = singleton2\n");return 0;
}1 g++ -o client Singleton.cpp client.cpp
运行结果
