单例模式 Windows下防止多开简介

简单介绍

单例模式（Singleton Pattern）是一种常见的软件设计模式，在使用这个模式时，单例对象的类必须保证在全局中有且只有一个实例存在，并且提供了一个全局访问的接口，这样有利于我们协调系统整体的行为。

应用场景

1.在某个服务器程序中，所以的配置数据都在一个文件中存放，这时可以统一使用一个单例对象对配置进行读取，然后其他的模块都可以调用该对象来对获取当前配置信息

2.在windows下，任务管理器就是单例模式的经典应用之一，保证整个系统只能有一个Task Manager的对象。

3.许多windows应用程序存在着系统托盘，这个也是单例模式的一种应用，隐藏在右下角方便用户进行操作。整个exe中有且只有一个托盘对象，防止程序多开导致的一系列bug，比如说已经运行当前exe，在双击打开程序是不会被再拉起一个登录界面。

4.多线程的线程池对象一般是使用的单例模式，这样方便对池冲的线程进行管理。

具体实现

由于目前正在做客户端开发，所以本文在WIN32平台下实现，顺便简单介绍一下windows防多开的实现，在windows下有许多程序在设计时是不允许用户多开的，那么如何实现呢？在这里分享一个windows下的解决方案：互斥体防多开。主要原理是使用WIN32 API CreateMutexW函数

 CreateMutexW( _In_opt_ LPSECURITY_ATTRIBUTES lpMutexAttributes, _In_ BOOL bInitialOwner, _In_opt_ LPCWSTR lpName);

来生成一个与当前程序相关的互斥体，当再次运行是会检测当前互斥体是否再运行，如果是则退出程序，关于CreateMutexW函数的用法网上有许多博客介绍，这里具体说明下lpName参数的作用，lpName主要是作为互斥体名称传入参数的，那么这个参数该如何选择呢？这个时候可以使用uuid, uuid是一个根据标准方法生成、不依赖中央机构的注册和分配且具有全网唯一的一个128位标识符，使用这个作为互斥体的名称可以做到真正的互斥。下面说说具体实现：

首先需要定义一个对象的结构体，用于存放文件句柄以及判断是否在单例模式下。
构造函数的设计主要是使用唯一uuid作为单例对象的互斥名称，创建了程序的句柄，调用此函数时，可以把本地生成的uuid当作函数参数key传入，根据GetLastError()函数返回值来确定m_inMode的值。
析构函数的设计就比较简单了，可以先判断是否在单例模式下，如果是则关闭当前文件句柄即可

struct SingletionMode::Context {bool m_inMode;HANDLE m_hMutex;
};// 单例模式
struct SingletionMode {//句柄struct Context;SingletionMode(const std::wstring &key);virtual ~SingletionMode();private:std::shared_ptr<Context> m_context;
};//构造函数
SingletionMode::SingletionMode(const std::wstring &key) {m_context = std::make_shared<Context>();m_context->m_hMutex = CreateMutexW(nullptr, FALSE, key.c_str()); //创建实例句柄auto dwError = GetLastError();m_context->m_inMode = (ERROR_ALREADY_EXISTS == dwError || ERROR_ACCESS_DENIED == dwError);
}//析构函数
SingletionMode::~SingletionMode() {closeValidHandle(m_context->m_hMutex);    //这里定义一个函数关闭实例句柄
}

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