Примеры использования Паттерн Singleton (Одиночка)

protected:
 Application(){}
public:
 static Application* Instance();
 int loadIniInt(string& section, string& var);
 void saveIniInt(string& section, string& var, int val);
 void Run();
};
Application* Application::Instance() {
 if(!_self) _self = new Application();
 return _self;
}
int Application::loadIniInt(string& section, string& var) {
 printf('loadIni
');
 return 100;
}
 void Application::saveIniInt(string& section, string& var, int val) {
 printf('saveIni
');
}
void Application::Run() {
 wnd=new Window();
 //цикл обработки сообщений
 delete wnd;
}
Application* Application::_self=NULL;

Модуль WINDOW

#include 'app.h'
class Window {
 int width;
 int height;
public:
 Window() {
  Application *p=Application::Instance();
  p->loadIniInt(string('Window'), string('width'));
  p->loadIniInt(string('Window'), string('height'));
 }
 ~Window() {
  Application *p=Application::Instance();
  p->saveIniInt(string('Window'), string('width'), width);
  p->saveIniInt(string('Window'),string('height'), height);
 }
};

Этот листинг показывает, как можно организовать каркас оконного приложения, используя паттерн Singleton. Из класса окна требуется доступ к некоторым функциям объекта Application. Поскольку объект приложения существует всегда в одном экземпляре, то он реализует паттерн Singleton, а доступ к объекту приложения из объекта окна осуществляется благодаря методу Instance().

Проблема удаления объекта “Singleton”.

В приведенной выше реализации класса Singleton, есть метод создания объекта, но отсутствует метод его удаления. Это означает, что программист должен помнить в каком месте программы объект удаляется. Другая проблема, связанная с удалением объекта из памяти, возникает при полиморфном использовании объектов класса. Рассмотрим, например, такой код.

Листинг 5

class Client {
 Singleton * _pS;
public:
 SetObject(Singleton *p) {_pS=p;}
 ~Client(){delete _pS;}
};
void main() {
 Client c1,c2;
 c1.SetObject(Singleton::Instance());
 c2.SetObject(Singleton::Instance());
}

Эта программа будет пытаться удалить дважды один и тот же объект, что приведет к исключительной ситуации в программе. При выходе из контекста функции main, сначала будет вызван деструктор объекта c2, который удалит объект класса Singleton, а затем то же самое попытается сделать и деструктор объекта c1. В связи с этим, хотелось бы иметь механизм, позволяющий автоматически отслеживать ссылки на объект класса Singleton, и автоматически удалять его только тогда, когда на объект нет активных ссылок. Для этого используют специальный метод FreeInst(), удаляющий объект только в случае, если активных ссылок на него нет.

Другая задача, которую надо решить – запрет удаления клиентом объекта Singleton посредством оператора delete. Это решается помещением деструктора в секцию protected.Тем самым, клиенту ничего не остается, как использовать пару Instance()/FreeInst() для управления временем жизни объекта.

Листинг 6

class Singleton {
protected:
 static Singleton* _self;
 static int _refcount;
 Singleton(){};
 ~Singleton(){};
public:
 static Singleton* Instance();
 void FreeInst() {_refcount--; if(!_refcount) {delete this; _self=NULL;}}
};

В данном примере, в класс Singleton введен счетчик ссылок. Метод FreeInst() вызывает оператор удаления только тогда, когда _refcount равен нулю.