Примеры использования Паттерн Singleton (Одиночка)

Федоров Дима

Листинг 8

class base {

protected:

 virtual ~base{}

 //гарантируем удаление только через FreeInst

public:

 virtual void Do1=0;

 virtual void FreeInst{delete this;}

};

class Simple: public base {

protected:

 ~Simple {printf("Simple::~Simple\n");}

public:

 void Do1{printf("Simple::Do1\n");}

};

class Singleton: public base {

 static Singleton* _self;

 static int _refcount;

protected:

 Singleton{}

 ~Singleton {printf("Singleton::~Singleton\n");}

public:

 static Singleton* Instance {

if(!_self) _self = new Singleton ;

_refcount++;

return _self;

 }

 void FreeInst {_refcount--; if(!_refcount) {delete this; _self=NULL;}}

void Do1{printf("Singleton::Do1\n");}

};

Singleton* Singleton::_self=NULL;

int Singleton:: _refcount=0;

class Client {

 base *objs[2];

 int ind;

public:

 Client{

objs[0]=NULL;objs[1]=NULL;ind=0; }

 ~Client {

for(int i=0;i<ind;i++) objs[i]->FreeInst;

 }

 void Add(base *p){if(ind<2) objs[ind++]=p;}

 void Do {

for(int i=0;i<ind;i++) objs[i]->Do1;

 }

};

void main {

 Client cl;

 cl.Add(Singleton::Instance);

 cl.Add(new Simple);

cl.Do;

}

результат

работы программы:

Singleton::Do1 Simple::Do1 Singleton::~Singleton Simple::~Simple

В данном примере при разрушении объект класса Client автоматически вызываются методы FreeInst для каждого из хранимых указателей. Благодаря тому, что этот метод объявлен виртуальным, а в классах реализующих паттерн Singleton этот метод переопределен с учетом подсчета ссылок, то программа работает именно так как ожидается.

Применение шаблонов языка C++.

Альтернативой приведенной выше реализации может служить реализация класса Singleton при помощи шаблонов языка С++. Преимущество такого подхода заключается в автоматической параметризации метода Instance, что приводит к отсутствию необходимости переопределять его в классах потомках. По изложенным ранее причинам конструктор класса-потомка также должен быть объявлен защищенным, а деструктор виртуальным. Кроме того, базовый класс Singleton должен быть объявлен другом класса наследника, поскольку метод Instance базового класса в этой модели создает объект производного класса.

листинг 9

template <class T>

class Singleton {

 static T* _self;

 static int _refcount;

protected:

 Singleton{}

 virtual ~Singleton{_self=NULL;}

public:

 static T* Instance;

 void FreeInst;

};

template <class T>

T* Singleton<T>::_self = NULL;

template <class T>

int Singleton<T>::_refcount=0;

template <class T>

T* Singleton<T>::Instance {

 if(!_self) _self=new T;

 _refcount++;

 return _self;

}

template <class T>

void Singleton<T>::FreeInst {

 if(--_refcount==0) delete this;

}

class Derived: public Singleton<Derived> {

protected:

 Derived{}

 friend class Singleton<Derived>;

};

int main(int argc, char* argv[]) {

 Derived *p = Derived::Instance;

 …

 …

 …

 p->FreeInst;

 return 0;

}

Классы, объекты которых должны существовать в единственном экземпляре, просто наследуются от шаблонного класса Singleton. Такой подход, однако, не позволяет создать иерархию классов во главе с классом-интерфейсом, в которой некоторые из классов-наследников реализуют паттерн проектирования Singleton, а некоторые нет (См листинг 8). С другой стороны, применение параметризованного класса позволяет вынести код Singleton’а в отдельный файл и включать его в последствии в создаваемые приложения, обеспечивая тем самым повторное использование паттерна Singleton.