什么是单例模式
单例模式是创建型模式的一种。顾名思义， 单例模式就是全局只有一个实例化对象。该种模式可以保证一个类不能创建新的对象。 也就是不能直接定义和new。 单例模式保证了全局只有唯一一份实例化对象， 而且它能够自行实例化并且向整个系统提供这个实例。这种类，提供了全局的方法， 叫做单例类， 而这种设计方法， 叫做单例模式。
同时， 单例模式又分为饿汉模式和懒汉模式两种。下面为他们两个的特性:
两者的优缺点：
综上， 我们要知道单例模式的三个主要特性：
为什么要有单例模式：
代码实现
饿汉模式
饿汉模式就是在程序启动之前就自行创建好了这个实例。 这一点我们可以通过静态成员变量来实现， 同时为了保证类的封装性， 我们将这个静态成员变量私有化：
class Only_Instance
{
private: static Only_Instance _inst; //私有化唯一实例
};
Only_Instance Only_Instance::_inst; //静态成员变量的定义。然后为了保证全局只有唯一一份实例， 我们需要私有化该类的构造函数， 这样就能保证类外不能随意创建对象。
class Only_Instance
{
private: static Only_Instance _inst; //类唯一实例
//私有化构造函数
private: Only_Instance() {};
private: Only_Instance(const Only_Instance&) = delete;
};
Only_Instance Only_Instance::_inst; //静态成员变量定义如此一来， 我们就能保证：该类只有唯一一份实例化对象。 并且能够在程序启动之前自行创建一份实例。
那么就要解决访问这个唯一一份实例的问题， 我们如何对它进行访问？ 我们可以通过一个共有的方法来访问它， 并且因为我们没有实例化对象调用成员函数以及方法的全局性， 所以这个方法必须是静态的， 全局的：
class Only_Instance
{
private: static Only_Instance _inst; //类唯一实例
//私有化构造函数
private: Only_Instance() {};
private: Only_Instance(const Only_Instance&) = delete;
public:
static Only_Instance* getInstance() //公有的全局方法
{
return &_inst;
}
};
Only_Instance Only_Instance::_inst; //静态成员变量定义这样，我们就设计出了一个简单的饿汉模式。但是饿汉的不能延迟加载， 启动慢是一个问题。 为了解决， 这个问题。 我们这里看一下另一个设计模式——懒汉模式
懒汉模式
懒汉模式是在第一次使用的时候自行生成实例。 能够延迟加载， 解决了启动慢的问题。
懒汉模式同样需要私有化构造函数， 不能在外部创建实例化对象:
class Only_Instance
{
//构造函数
private:Only_Instance() {};
private:Only_Instance(const Only_Instance&) = delete;
};为了能够第一次才实例化对象， 我们需要在类地内部创建对象。 那么就不能定义一个全局的单例对象， 应该定义一个全局的单例对象指针， 并且这个指针也是私有的：
class Only_Instance
{
//构造函数
private:Only_Instance() {};
private:Only_Instance(const Only_Instance&) = delete;
private:static Only_Instance* _inst; //全局的对象指针。
};那么如何才能访问这个指针， 我们用到和饿汉相同的方式。 就是定义一个全局的静态方法:
class Only_Instance
{
//构造函数
private:Only_Instance() {};
private:Only_Instance(const Only_Instance&) = delete;
private:static Only_Instance* _inst; //全局的对象指针。
public:
static Only_Instance* getInstance() //访问inst
{
if (_inst == nullptr)
{
_inst = new Only_Instance();
}
return _inst;
}
};这样， 就能创建一个通过受控地_inst, 随时访问我们规定的方法getInstance。
然后， 为了能够手动的销毁这个实例， 我们还要提供一个自动释放的接口：
//销毁实例化对象
public static void DelInstance()
{
delete _inst;
}并且，为了资源能够自动释放。 我们可以定义一个内部类成员。 当这个成员销毁的时候， 那么调用inst的析构， 即：
class Only_Instance
{
//构造函数
private:Only_Instance() {};
private:Only_Instance(const Only_Instance&) = delete;
private:static Only_Instance* _inst; //全局的对象指针。
public:
static Only_Instance* getInstance() //访问inst
{
if (_inst == nullptr)
{
_inst = new Only_Instance();
}
return _inst;
}
//销毁实例化对象
static void DelInstance()
{
delete _inst;
}
class auto_des
{
public:
~auto_des()
{
delete _inst;
}
};
static auto_des _ad;
};
Only_Instance::auto_des Only_Instance::_ad;但是， 这个懒汉模式此时有另外的问题。 当涉及多线程时，如果我们一个程序跑到了if语段， 另一个程序也跑到了if语段。 那么如果两个if语段同时执行， 那么就会造成创建多个实例对象的情况。 为了避免这种情况，这里就要用到加锁地操作。 这个由于博主知识板块不太完整， 暂时不进行详细讲解。
想要了解地请看大佬的这篇文章：确保对象的唯一性——单例模式 （三）_青兮科技公司开发人员使用单例模式实现了负载均衡器的设计,但是在实际使用中出现-CSDN博客
其他简单特殊类设计
只能在堆上创建对象
只能在堆上创建对象， 只能在堆区创建对象。 那么我们就要让这个类无法随便创建对象。 那么使用的方法就是私有化或者封掉构造函数。 即:
class Only_Heap
{
public:
Only_Heap* CreatObj()
{
return new Only_Heap;
}
//要注意将拷贝构造禁掉
Only_Heap(const Only_Heap& pt) = delete;
private:
//
Only_Heap()
{
cout << "构造对象" << endl;
}
int a = 1;
};
只能在栈上创建对象
只能在栈上创建对象和在堆上类似。 都是将构造函数封掉，然后在类里面创建对象返回给外面。
//只能在栈上创建对象
class Only_Stack
{
public:
//公有一个在栈区创建对象的函数， 并进行值返回
static Only_Stack* CreatObj()
{
Only_Stack obj;
return &obj;
}
//对于new来说。 一般情况下调用自动生成的new。 但是我们也可以自己实现一个operator new。同时， 如果我们禁掉这个new。 那么编译器也不会自动生成了, 参数是size_t
//void* operator new(size_t size)
//{
// cout << "operator new" << endl;
// return malloc(size);
//}
/* Only_Stack(Only_Stack&) = delete;*/
void* operator new (size_t size) = delete;
private:
//首先私有构造函数。防止能够随便创建对象, 但是为了能在栈区创建对象， 还要定义构造
Only_Stack()
{
}
};不能够继承的类
一个类如果不想被其他的类继承， 那么我们可以给这个类加上关键字final：
class _final_class final
{
//…………
};不能被拷贝的类
一个类如果不能进行拷贝工作， 那么就要将它的拷贝构造和拷贝赋值都封掉：
//设计一个类， 不能够进行拷贝
class None_Copy
{
private:
//将拷贝构造和赋值重载只声明。 不实现。 禁止拷贝， 只需要让这个类无法调用拷贝构造和赋值重载即可。
//1、为什么要设置成为私有， 是因为如果只声明， 不设置成私有， 那么如果用户在类外面定义了拷贝构造或者赋值重载， 那么就可以进行拷贝或者赋值操作了
//2、为什么要只声明， 一方面是因为设置成私有并不会禁止类内部进行调用拷贝。 不定义就可以防止类的内部进行拷贝。 另一方面是因为定义了也不会用， 不写更简单
None_Copy(const None_Copy& cp);
None_Copy& operator=(const None_Copy& cp);
};以上， 就是本节的全部内容。 有关设计模式的知识， 博主现在学习的不多， 以后学习更多知识后会更新。 当下如果想要学习更多设计模式可以看一下这个大佬(下面放链接了)的文章， 他为自己的文章建立了一个索引：
史上最全设计模式导学目录（完整版）_史上最全设计模式lovelion-CSDN博客
LoveLion-CSDN博客
