概念

在软件世界里面，单实例是一个非常重要的概念。比如

一个国家只有一个主席/总统/...

一支军队只有一个最高统帅

一个班级只有一个班主任

...

OpenHarmony实践

OpenHarmony中是如何实现和使用上述概念的呢？本文分别从C语言和C++语言的角度，分别用一个例子来进行观察和分析。

C语言实践

struct **HdfObject** * **DriverInstallerCreate** (void)

{

    static **bool** **isDriverInstInit** = false;

    static struct **DriverInstaller** driverInstaller;

    if (! **isDriverInstInit** ) {

         **DriverInstallerConstruct** (&driverInstaller);

        **isDriverInstInit** = true;

    }

    return (struct **HdfObject** *)&driverInstaller;

}

如上代码所述，DriverInstaller类型的对象仅有一份，名称为driverInstaller, 用static修饰，则其数据存储在全局数据区(不在栈空间)，并且首次调用的时候isDriverInstInit为false, 会进行初始化动作(DriverInstallerConstruct)，后续调用不再重复初始化，直接返回driverInstaller的地址即可。
上述C语言代码通过将变量限定在DriverInstallerCreate函数内，使得要访问driverInstaller变量必须调用这个函数，通过static限制了变量所对应的数据只会存在一份，且在程序加载成功后，变量位于固定的位置，其生命周期与程序保持一致，从而最终达到单实例以及便利访问的效果。
有一种变通的做法是将变量从函数内移动到函数外，使得其成为C语言源代码文件内的公共变量，这种做法扩大了变量的可见范围，虽然也能实现单实例变量，但不是最佳的编程实践，因为这种做法导致文件内的多个函数都可以直接访问变量，不利于未来的维护和修订。例如，当新增一个需求(统计变量被哪些模块访问), 这种变通做法修改起来要困难一些。

C++语言实践

class **ObjectCollector** {

public:

    ...

    static **ObjectCollector** & **GetInstance** ();

    ...

private:

     **ObjectCollector** () = default;

    **...**

};

 

 

 

**ObjectCollector** & **ObjectCollector** :: **GetInstance** ()

{

    static **ObjectCollector** mapper;

    return mapper;

}

上述代码中ObjectCollector类型的对象只能通过其GetInstance()方法获取到。原因是其构造函数声明成了private（外部无法使用），而GetInstance()方法属于ObjectCollector类型自身的方法，可以使用。

且GetInstance()方法中定义的对象使用static修饰，其生存期与程序一致，可见性仅为方法内，与C语言做法类似，通过这个小技巧达到约束ObjectCollector只能产生一个实例的效果。
GetInstance返回的是对象的引用，而对象的构造函数为私有的，并且在GetInstance函数中定义成static对象，所以，系统加载GetInstance的时候，就会调用对应的构造函数来构造对象，后续调用GetInstance的时候直接返回此对象，所以系统中只会有1个此类型的对象。

结论

本文件简述了单实例的基本知识及其应用场景，并以OpenHarmony中的代码为例分别从C和C++语言角度来分析和学习单实例模式。

单实例模式在软件设计中应用非常广泛，熟悉并掌握对学习和理解软件开发知识非常有帮助。