单例模式

单例模式的概念

单例模式是一种对象创建型模式，使用单例模式，可以保证为一个类只生成唯一的实例对象。也就是说，在整个程序空间中，该类只存在一个实例对象。
GoF 对单例模式的定义是：保证一个类、只有一个实例存在，同时提供能对该实例加以访问的全局访问方法。

为什么适用单例模式

在应用系统开发中，我们常常有以下需求：

在多个线程之间，比如初始化一次 socket 资源；比如 servlet 环境，共享同一个资源或者 操作同一个对象

在整个程序空间使用全局变量，共享资源

大规模系统中，为了性能的考虑，需要节省对象的创建时间等等。

实现单例步骤常用步骤

构造函数私有化

提供一个全局的静态方法（全局访问点）

在类中定义一个静态指针，指向本类的变量的静态变量指针

懒汉式实现

如果单例对象构造十分耗时或者占用很多资源，比如加载插件啊， 初始化网络连接啊，读取文件啊等等，而有可能该对象程序运行时不会用到，那么也要在程序一开始就进行初始化，就会导致程序启动时非常的缓慢。 所以这种情况使用懒汉模式（延迟加载）更好。

//懒汉式，需要才创建 class Singleton_lazy{ private:Singleton_lazy(){}//防拷贝Singleton_lazy(Singleton const&);Singleton_lazy & operator=(Singleton const&); public:static Singleton_lazy *getInstace() //提供方法获取{if(nullptr == pSingleton) //其它线程看到指针不为空，说明已创建，直接用,不需要再等待{m_mtx.lock(); //加锁保证线程安全if (pSingleton == NULL){pSingleton = new Singleton_lazy;//new有可能失败，抛出异常造成死锁}m_mtx.unlock();return pSingleton;}}//内嵌垃圾回收类 RAII的思想class Garbo{~Garbo(){if (pSingleton != NULL){delete pSingleton;}}}; private:static Singleton_lazy * pSingleton;//类外初始化好static mutex m_mtx; //互斥锁 }; //类外初始化 volatile Singleton_lazy * Singleton_lazy::pSingleton = NULL; Singleton_lazy ::CGarbo Garbo; mutex Singleton::m_mtx;

编译器有可能进行优化:指令的重排
可以加上volatile

本来的顺序

申请空间

构造对象

赋值

优化的顺序

申请空间

赋值

构造对象

饿汉式实现

就是说不管你将来用不用，程序启动时就创建一个唯一的实例对象。

//饿汉式,比较着急class Singleton_hungry{private:Singleton_hungry(){}//防止拷贝Singleton_hungry(Singleton const&);Singleton_hungry& operator=(Singleton const&);public:static Singleton_hungry *getInstace(){return pSingleton;}//实现内嵌垃圾回收类#if 0class Garbo{~Garbo(){if (pSingleton != NULL){delete pSingleton;}}};#endifprivate:static Singleton_hungry * pSingleton;};Singleton_hungry * Singleton_hungry::pSingleton = new Singleton_hungry;

线程安全

饿汉式是线程安全的，在main函数前创建对象

懒汉式不是线程安全的

总结

以上是生活随笔为你收集整理的设计模式6---（单例模式的概念及其实现(懒汉式和饿汉式)，线程安全）的全部内容，希望文章能够帮你解决所遇到的问题。

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