新版MQL语言程序设计：单例模式的原理、应用及代码实现

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一、什么是单例模式

单例模式是创建型设计模式的一种，为了保证类仅有一个对象的解决方法。

二、为什么需要单例模式及应用场景

节省公共资源如果一个类被频繁地创建与销毁会影响整个系统的性能，单例模式保证一个类只有一个对象，并提供一个全局访问点，这样就不必频繁地创建和销毁对象。
方便管理与控制由于仅有一个实例存在，避免了多个实例之间的冲突，且数据与方法都是共享的，进而实现了统一管理和调用。
应用范围日志管理、打印机、数据库连接、应用配置，以上场景只需要创建一个实例就足够了，多个实例会出现冲突和资源的浪费。例如向日志里写入信息，多个对象写入就会出现日志管理的混乱。

三、单例模式的实现方法

构造函数私有化：无法创建对象也无法使用new关键字创建对象，保证实例唯一性，代码中有详细演示。
析构函数私有化：无法通过delete 关键字析构对象，保证对象生命周期，代码中有详细演示。
静态函数访问或创建实例：通过类内部的方法创建或访问唯一对象。
实例场景模式分懒汉式与饿汉式两种，具体代码实现如下：

cpp 复制代码

// 单例模式类
class Singleton
{
    public:
        // 静态方法，访问或创建唯一的对象
        static Singleton *Instance(void);
        // 该类的相关操作方法，这里只是演示。
        void              SingletonOperation(void);
        string            GetSingletonData(void);
    // 构造函数与析够函数私有化 new 与 delete 无法创建和析构对象了
    private:
        Singleton();
        ~Singleton();
    protected:
        static Singleton *uniqueInstance; // 统一的唯一实例
        string            singletonData;
};
// 懒汉与饿汉两者只能选一种模式
Singleton* Singleton::uniqueInstance=NULL;          // 懒汉式
//Singleton* Singleton::uniqueInstance=new Singleton; // 饿汉式

// 构造函数
Singleton::Singleton()
{
    Print("单例模式类的唯一对象 ", GetPointer(this)," 被创建了");
}
// 析构函数
Singleton::~Singleton()
{
    Print("单例模式类的唯一对象 ", GetPointer(this)," 被销毁了");
    // 析构函数私有化之后，只能在本类析构唯一的对象
    // 该对象的生命周期从创建开始，直到整个程序运行结束
    delete uniqueInstance;
}
// 相应的操作
void Singleton::SingletonOperation(void)
{
    Print("运行单例模式类的操作 > 设置单例模式类的对象数据");
    singletonData="singleton data";
}
// 获取数据
string Singleton::GetSingletonData(void)
{
    Print("读取并返回单例模式类的对象的数据");
    return singletonData;
}
// 仅创建一个对象
Singleton* Singleton::Instance(void)
{
    Print("单例模式的实例方法运行");
    if (!CheckPointer(uniqueInstance))
    {
        Print("单例模式的唯一实例为空");
        uniqueInstance=new Singleton;
        Print("分配给单例模式类的唯一实例");
    }
    Print("单例模式类的唯一对象: ",uniqueInstance);
    Print("返回单例模式类的唯一的实例对象地址: ", uniqueInstance);
    return uniqueInstance;
}
class Client
{
    public:
        string            Output(void);
        void              Run(void);
};
string Client::Output(void) {return __FUNCTION__;}
void Client::Run(void)
{
    // 构造函数私有化之，该类无法创建对象，也无法使用new关键字创建对象
    // Singleton tmp_obj;
    // Singleton *new_obj = new Singleton;

    // 只能使用静态方法创建和访问唯一的对象，保证实例对象唯一性
    Print("请求单例模式类的实例1");
    Singleton* instance1=Singleton::Instance();
    Print("请求单例模式类的实例2");
    Singleton* instance2=Singleton::Instance();
    string compareInstances= (instance1==instance2)?  "实例1 和 实例2 是同一个对象": "两个实例是不同的对象";
    Print(compareInstances);
    Print("请求对实例1 执行操作");
    instance1.SingletonOperation();
    Print("请求对实例2 执行操作");
    string singletonData=instance2.GetSingletonData();
    Print(singletonData);
    // 析构函数私优化，无法通过delete删除对象， 否则编译器报错
    //delete instance1;
}

// 用客户端创建一个对象
Client client;
// 运行函数。
void OnStart()
{
    client.Run();
}