Design Patterns com Delphi : Singleton

Há situações no projeto de um sistema em que claramente deve existir apenas uma instância de uma determinada classe. Geralmente, são classes criadas para gerenciar o acesso a um recurso controlado do sistema, isto é, aqueles recursos que devem ser acessados com cautela e sob certas regras para evitar o caos no sistema. São exemplos dessa situação o gerenciamento de recursos como Janelas, Impressão de relatórios e o gerenciamento de conexões com o banco de dados.

Para garantir a existência de apenas uma única instância de uma classe foi criado o Design Pattern criacional Singleton. Veja o esquema UML para esse padrão:

O diagrama mostra que o padrão evita a criação de múltiplas instâncias fazendo com que o constructor seja declarado com a visibilidade private (privada), de forma que apenas a própria classe tem acesso a ele.

Como então é criada uma instância para a classe ? A resposta também aparece no diagrama acima: uma variável privada da classe e um método de classe público. A diferença entre esse método e o constructor é que o método só gera uma nova instância da classe se isso ainda não foi feito antes. Esse efeito é conseguido testando-se a variável privada. Se a variável ainda está vazia (com Nil), significa que não há uma instância criada. Neste caso, cria-se a instância e armazena-se na variável de classe, que é então devolvida pela função. Se uma instância já foi criada antes, a variável de classe não estará mais vazia, de modo que a função simplesmente retorna o valor armazenado na variável.

Mapeando estes conceitos para a linguagem Delphi, temos a seguinte definição de classe e da função GetInstance:

type TWGerImpressao=class
private
constructor Create;
public
class function GetInstance : TWGerImpressao;

procedure ImprimeJob;
end;

implementation

var
_Gerenciador : TWGerImpressao;

class function TWGerImpressao.GetInstance : TWGerImpressao;
begin
if (_Gerenciador = Nil) then
_Gerenciador := TWGerImpressao.Create;
Result := _Gerenciador;
end;

Diferentemente do Delphi para .Net, o Delphi para Win32 não possui o conceito de variável de classe - apenas métodos podem ser de classe. Por isso, criei a variável _Gerenciador como parte da área implementation da unit, de forma que ela só pode ser acessada por métodos internos da unit. Essa solução funciona tanto para Win32 quanto para .Net mas falta iniciar a variável com Nil para o código funcionar. Como o _Gerenciador pertence à unit, o melhor lugar para atribuir-lhe um valor inicial é na área initialization. Da mesma maneira, o código de finalização da unit só é chamado quando ela não é mais necessária e, por isso, devo chamar o destrutor no finalization para liberar a memória e outros recursos:

initialization
_Gerenciador := Nil;

finalization
if (_Gerenciador <> Nil) then
_Gerenciador.Free;
end.

Um último lembrete. Se for utilizar esse código para implementar o Singleton em ambiente multi-thread, não esqueça de envolver a criação da instância numa seção crítica. Isso evitará que duas threads acessando simultaneamente decidam realizar a criação por ter encontrado o _Gerenciador com Nil.

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