1. 单例模式介绍
有些时候我们在做 qt 项目的时候,要用到很多类. 例如我们用到的类有 A,B,C,D. 其中,A 是 B,C,D 中都需要用到的类,A 类非常的抢手. 但是,A 类非常的占内存,定义一个 A 对象需要 500M 内存,假如在 B,C,D 中都定义一个 A 类对象,对 内存的消耗是可想而知的.
所以 B,C,D 分别都定义一个 A 类对象是不可能的. 那么我们此时就希望: 能不能把 A 定义成"全局变量",然后这样子 B,C,D 类都能访问,并且整个程序就只有这一个 A?
答案是可以的,定义 A 的时候以单例模式定义即可
单例模式作为一种常用的软件设计模式，主要是用来保证系统中只有一个实例，例如一般一个程序中只有一 个日志输出实例，一个系统中只有一个数据库连接实例，这时候用单例模式非常合适。
单例模式用来做什么
正如之前所说,单例模式:
(1) 整个程序只有一个对象;
(2) 整个程序都能访问到它;
(3) 分为"懒汉模式"和"饿汉模式";
(4) "懒汉模式"是用到单例的时候才创建,否则不创建对象;
(5) "饿汉模式"是在程序启动时就需要创建变量;
懒汉模式是时间换空间，饿汉模式是空间换时间。
单例模式是在大型项目用到非常多的,例如:
(1) 一个日记记录类,必须整个程序只能有一个,假如有 2 个,在写日志文件时会相互"践踏".
(2) 数据库操作,连接类,必须整个程序只能有一个,假如有 2 个就会出问题,你想看假如 2 个进程同时使用 同一个账号,然后写入同一个数据会发生什么事情...
单例模式有效的解决了重复定义对象的问题,假如配合互斥锁,还可以解决多进程,线程之间的同步互斥问题, 也就是同一时间只能有一个进程操作单例对象。
2.单例模式实现
设计单例模式非常简单：
cpp文件实例：
//这句一定要写,因为 self 是静态变量,必须要初始化值 ClassA* ClassA::self = NULL; ClassA *ClassA::getInstance() { //判断是否是第一次调用 //假如不为 NULL,会直接 return if (self == NULL) { //防止多进程同时调用创建 2 个对象的问题 //原理是因为是静态变量只会定义一次 static QMutex mutex; //上锁 QMutexLocker locker(&mutex); //在判断一次,防止其它进程抢先 new 过了 if (self == NULL) { self = new ClassA; } } return self; //返回指针 }
h头文件实例：
class ClassA : public QObject { Q_OBJECT public: //通过它获取 self 指针,这个函数是静态调用,不需要创建对象就可以访问 static ClassA *getInstance(); //返回自身的指针 //构造函数 explicit ClassA(QObject *parent = 0); void hello(){ //一个普通函数 qDebug() << "hello world"; } private: static ClassA *self; //静态指针 }; #endif // ICONFONT_H
在其他类里的调用方法：
ClassA::getInstance()->hello();
其中:
ClassA::getInstance()会获取全局的 self 指针,通过这个指针我们可以访问到里边的函数。在任何类里,都可以 无条件访问 A 对象,并且不需要创建 A 对象,而且 A 对象全局只有一个实例:
(1) 在类 A 里定义一个静态的指针 self;
(2) 当调用获取 A 对象的指针时,判断这个 self 是否为空,假如为空则创建新对象并赋值给 self 并返回 self,存 在则直接返回 self;
在此使用用的最多的"懒汉模式"进行演示:
cpp 代码如下（以数据库为例（多个 ui 界面都使用到此类））:
#include "qmqttclient.h" #include <QMutex> #include <QMutexLocker> #include <QMessageBox> //构造函数 QmqttClient::QmqttClient() { } //这句一定要写,因为 self 是静态变量,必须要初始化值 QmqttClient* QmqttClient::mqttSelf = NULL; QmqttClient *QmqttClient::getInstance() { //判断是否是第一次调用 //假如不为 NULL,会直接 return if (mqttSelf == NULL) { //防止多进程同时调用创建 2 个对象的问题 //原理是因为是静态变量只会定义一次 static QMutex mutex; //上锁 QMutexLocker 会锁住 mutex，当 QMutexLocker 被释放的时候自动解锁 //locker 是局部变量，所以 getInstance 函数结束时会自动解锁 QMutexLocker locker(&mutex); //在判断一次,防止其它进程抢先 new 过了 if (mqttSelf == NULL) { mqttSelf = new QmqttClient; } } return mqttSelf; //返回指针 }
头文件
#ifndef QMQTTCLIENT_H #define QMQTTCLIENT_H #include <QObject> #include "qmqtt.h" #include <QtCore> class QmqttClient : public QObject{ Q_OBJECT public: //通过它获取 self 指针，这个函数是静态调用，不需要创建对像就可以访问，函数名 自定义 //这个函数的作用是给别人获取它的静态对象 返回自身的指针 static QmqttClient *getInstance(); // void hello(){ //一个普通函数 // qDebug() << "hello world"; private: QmqttClient(); //构造函数，写在 private 下，不允许 new 生成单例 static QmqttClient *mqttSelf;//静态指针 };
在其他类里的调用方法：
QmqttClient::getInstance()->mqttClient->setHost(ui->lEditServerIP->text()); //服务 器 IP QmqttClient::getInstance()->mqttClient->setPort(1883);//端口号
其中: QmqttClient::getInstance()会获取全局的 self 指针,通过这个指针我们可以访问到里边的函数. 在任何类里,都可以无条件访问 A 对象,并且不需要创建 A 对象,而且 A 对象全局只有一个实例: 注意：可以把多个对象放到单例模式
