デザインパターン_Singleton

Singletonパターンとは

クラスでインスタンスが1つしかなく，どこからでも値を持ったインスタンスを
取得することができるパターン

参照

Singleton何が悪いの？
【Singeltonパターン】考え方は単純だが、使いどころが大切なデザインパターン【コード例はRubyとJava】
シングルトンが邪悪な理由
シングルトンパターンの誘惑に負けない

クラス図

wiki-Singletonパターンより引用

メリット

メリット

• メモリを節約できる

メモリを節約できる

インスタンスを，生成するとヒープ領域にインスタンス分のメモリが，割り当てられる．
それが，Singletonパターンの場合1回で済むのでメモリの節約になる

デメリット

• グローバル変数化する
• 状態を持ち続ける
• ユニットテストがしにくい

グローバル変数化する

インスタンスが1個で固定されていて，それが常に保有されている
そして，どこからでも変更ができるので，エラーの原因になったり，コードの複雑性に繋がったりする

状態を持ち続ける

グローバル変数と一緒なのだが，状態を持ち続けてしまうことで
どこかで，値を変えられた時に原因を突き止めるのが難しくなる．

ユニットテストがしにくい

理論的には独立しているはずのコード間に暗黙の依存関係を生んでしまう。これが問題なのは、まず依存関係が一見してわかりにくいからです。また、生まれてしまう依存関係は、本来不必要なはずです。問題の存在がはっきりするのは、ユニットテストの時です。ユニットテストは疎結合が前提となっていて、また「本物の」実装コードの代わりに、適宜モック(テスト用の偽者)実装に差し替えられることも重要だ、からです。シングルトンパターンはその妨げになるのです。

シングルトンパターンの誘惑に負けないより引用

処理

Singleton

Singleton.h

template <class T>
class Singleton
{
public:
    static T& GetInstance(){
        static T instance;
        return instance;
    }
protected:
    Singleton() {};
    virtual ~Singleton() {};
};

Test

Test.h

#include<string>
#include"Singleton.h"

using namespace std;

class TEST1 :public Singleton<TEST1>
{
    friend Singleton<TEST1>;
private:
    TEST1() {};
    ~TEST1() {};
public:
    void SetStr(const string str) { this->str = str; }
    string GetStr()const { return str; }
private:
    std::string str;
};


class TEST2 :public Singleton<TEST2>
{
    friend Singleton<TEST2>;
private:
    TEST2() {};
    ~TEST2() {};
public:
    void SetStr(const string str) { this->str = str; }
    string GetStr()const { return str; }
private:
    std::string str;
};

Main

main.cpp

#include <iostream>
#include "Test.h"

using namespace std;

int main()
{
    TEST1& test1 = TEST1::GetInstance();
    test1.SetStr("test1");
    //output: test1
    cout << test1.GetStr() << endl;


    TEST2& test2 = TEST2::GetInstance();
    test2.SetStr("test2");
    //output: test2
    cout << test2.GetStr() << endl;

    return 0;
}

実行結果

実行結果

test1
test2