单例模式【C++设计模式】-单例场景

在 RPC（Remote Procedure Call，远程过程调用）项目中，单例模式是一种常见的设计模式，用于确保某个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。单例模式在 RPC 项目中特别有用，例如用于管理配置、日志记录器或连接池等资源。

例如：在 RPC 项目中使用单例模式来管理一个全局的配置对象

#include <iostream>
#include <mutex>
#include <memory>

class ConfigManager {
private:
    // 静态指针，存储唯一的实例
    static std::unique_ptr<ConfigManager> instance;

    // 私有化构造函数，防止外部直接构造
    ConfigManager() {
        std::cout << "ConfigManager initialized." << std::endl;
    }

    // 禁止拷贝构造和赋值操作
    ConfigManager(const ConfigManager&) = delete;
    ConfigManager& operator=(const ConfigManager&) = delete;

public:
    // 提供一个静态方法获取实例
    static ConfigManager& getInstance() {
        static std::once_flag onceFlag;
        std::call_once(onceFlag, []() {
            instance = std::make_unique<ConfigManager>();
        });
        return *instance;
    }

    // 示例方法：获取配置值
    std::string getConfigValue(const std::string& key) {
        // 这里可以实现从配置文件或数据库中读取配置
        return "value_for_" + key;
    }
};

// 初始化静态成员变量
std::unique_ptr<ConfigManager> ConfigManager::instance = nullptr;

使用单例

#include <iostream>

int main() {
    // 获取单例实例
    ConfigManager& configManager = ConfigManager::getInstance();

    // 使用单例实例
    std::string value = configManager.getConfigValue("database_url");
    std::cout << "Config Value: " << value << std::endl;

    return 0;
}

代码理解：

私有化构造函数：
- ConfigManager()：构造函数被私有化，防止外部直接构造对象。
- 禁止拷贝构造和赋值操作，确保类的实例唯一性。
静态实例：
- static std::unique_ptr<ConfigManager> instance;：静态成员变量，存储唯一的实例。
- 使用 std::unique_ptr 确保实例在程序结束时自动释放。
全局访问点：
- static ConfigManager& getInstance()：提供一个静态方法，用于获取唯一的实例。
- 使用 std::call_once 和 std::once_flag 确保实例只被初始化一次，即使在多线程环境下也能安全工作。
延迟初始化：
- 实例仅在第一次调用 getInstance() 时初始化，避免不必要的资源占用。

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