В буквальном смысле синглтон призван упростить владение, инициализацию, контроль времени жизни и доступ к элементам глобального состояния программы. Эта фраза является самой важной. А важнее всего - правильно понять ее.
Подход многократно обличался антипаттерном за то, что "глобальное состояние программы - это зло", не смотря на то, что глобальное состояние продолжает оставаться в программе даже после удаления всех синглтонов из проекта.
Я видел проекты с более чем 50 синглтонами и очень тяжелыми проблемами их связи между собой. В синглтоны без разбора и по незнанке вытаскивали буквально все. Это яркий пример антиподхода применения абсолютно любого паттерна.
Важно понимать что никакой элемент проектирования не является антипаттерном, он приводит к проблемам только при неумелом использовании.
Приложение состоящее ровно из одной UI формы будет иметь глобальное состояние в виде этой формы вне зависимости от того, будет ли эта форма оформлена как синглтон или нет. Просто, если нет, то этой формой приходится управлять иными путями, не всегда более удобными чем синглтон.
В качестве альтернативы синглтонам пропагандируются два других подхода:
Registry /
Service locator и
Dependency injection.
К слову, все альтернативы столь же активно и все так же незаслуженно обзываются антипаттернами. :)
Теперь к примерам.
-
DirectX. Для работы с графикой тебе необходимо по одной инстанции интерфейсов IDirect3D и IDirect3DDevice. Эти две инстанции декларируют глобальное состояние программы. Инстанции всех буферов, текстур, шейдеров и поверхностей создаются с использованием этих инстанций. Разумным будет предоставить доступ к инстанциям DirectX через подход синглтона.
-
OpenGL старых добрых версий. Процедурный интерфейс OpenGL как бы намекает на отсутствие необходимости в глобальном состоянии. Но не тут то было. Для работы с OpenGL необходимо не просто создать контекст, но еще и помнить поток, в котором этот контекст связан с поверхностью вывода. В многопоточной среде контекстов может быть несколько для параллельной загрузки ресурсов. В этом случае помнить надо уже два потока и два контекста (минимум). Само собой, в синглтоне это глобальное состояние смотрится удобнее.
-
Sockets. Не важно какие. Когда твое приложение представляет собой MMO проект и у тебя гора подсистем, постоянно и обособленно общающихся с сервером, сетевое подключение разумно оформить в виде синглтона.
-
Assets/
Resources - они бывают разные, кешируемые и нет, доступные из сети, с жесткого диска, из подсистемы пререндеринга. Опять же, я несколько раз видел боль и страдания от неоднородного контроля ресурсов без соответствующей подсистемы. А сама подсистема управления ресурсами всегда централизована и лучше всего реализуется именно на синглтоне.
Звук, ввод, многопоточный конвеер задач... вспоминать места явной необходимости синглтонов можно еще долго.
