单例模式

在编程开发中，需要保证一个类只有一个实例，并且提供一个全局访问此实例的点，通过单例模式的方法创建的类在当前进程中只有一个实例（根据需要，也有可能一个线程中属于单例，如：仅线程上下文内使用同一个实例）

单例模式是设计模式中最简单的形式之一。这一模式的目的是使得类的一个对象成为系统中的唯一实例。要实现这一点，可以从客户端对其进行实例化开始。因此需要用一种只允许生成对象类的唯一实例的机制，“阻止”所有想要生成对象的访问。使用工厂方法来限制实例化过程。这个方法应该是静态方法（类方法），因为让类的实例去生成另一个唯一实例毫无意义。

1.1 简单实现

使用FGV进行判空后，生成该对象，FGV自带全局锁，在一个程序中不能同时执行一次，而且有寄存器把生成的对象保存，防止数据克隆。

使用FGV，先判断内存中是否已经有对象，如果有直接使用该对象，如果为空创建该类，并将该类存储到FGV中，2025软件中可以使用map，map的优势是可以存储不同的对象，对于数组需要进行类型转换，需要进行类型的判断及转换。

SET中生成新对象，将数据插入数组中。

测试

双循环中，一个循环写递增数据ID，另一个循环读取ID，实际运行效果为获取到上面循环中的ID，并且能对应上。对该方法进行升级，可以传入CAN信息，队列Message，事件信息等等，可以实现不同循环之间的通讯，也可以使用信号锁，将类实现锁机制，减少程序对CPU的负担。

上面代码写入的ID号可以在另一个循环中读取到，使用单例模式可以在不同循环内传递数据

优化(双重锁机制)

VI变为可重用，用一个全局数组或者新版LABVIEW中的MAP，创建一张只有一个类只能在MAP中出现一次的表，每次执行前先判定是否有对应的对象，使用Labview的信号锁功能锁住生成对象的VI，此时再判定对应类是否为空，空则生成新的对象，非空则直接获取MAP中的对象。

优化（信号锁）

使用信号锁功能，将生成类函数上一把锁，相当于只要有一个进行访问就给该VI上锁，直到生成对象或者获取对象后释放该锁。同样也实现了单例结果。

1.2 使用内存控制函数，保证在LABVIEW使用的内存中只创建一份对象

数据引用可以将对象限定只生成一个，在整个程序的生命周期中数据不会产生竞争。其中也使用了工厂模式用来生产不同的对象

使用场景

1. 数据库连接池中的连接不需要反复创建
2. 代码中需要设置一些全局的属性
3. 使用类传递数据
4. 需要频繁创建销毁的对象（如日志工具）。

实战项目

配置管理器

，配置信息需要全局唯一且线程安全地访问。单例模式能确保所有模块读取同一份配置。

数据库连接池

高并发场景下，数据库连接池必须保持单例以避免资源浪费。

生成序列号

对一个产品生成唯一的序列号，将该对象再存储到数据库或者文件中。

注意事项

1. 避免滥用单例模式，仅在真正需要全局唯一实例时使用
2. 考虑依赖注入框架替代硬编码的单例
3. 分布式系统中需要特殊处理（如使用Redis实现全局单例）
4. 单元测试时注意单例状态污染问题