单列模式(饿汉模式和懒汉模式)

设计模式:

  设计模式是一套被反复使用,多数人知晓的,经过分类的,代码设计经验的总结。

  目的:为了代码可重用性,让代码更容易被他理解,保证代码可靠性。

单列模式:一个类只能创建一个对象,即单列模式,该模式可以保证系统中该类只有一个实例,并提供一个访问他的全局访问点,该实例被所有程序模块共享。

  比如:在某个服务器程序中,该服务器的配置信息存放在一个文件夹中,这些配置数据由一个单例对象统一读取,然后服务进程中的其他对象在通过这个单例对象获取这些配置信息,这种方式简化了在复杂环境下的配置管理

  单例模式有两种实现模式:饿汉模式;懒汉模式

饿汉模式:就是说不管你将来用不用,程序启动时就创建一唯一的实例对象

  优点:简单

  缺点:可能会导致进程启动慢,且如果有多个单例类对象实例启动顺序不确定

 1 //饿汉模式
 2 class Singleton  {  
 3 public:      
 4     static Singleton* GetInstance()      {          
 5         return &m_instance;      
 6     }    
 7 private:     
 8     // 构造函数私有    
 9     Singleton(){};    
10    
11     // C++98 防拷贝    
12     Singleton(Singleton const&);     
13     Singleton& operator=(Singleton const&);           
14 
15     // or          
16 
17     // C++11    
18     Singleton(Singleton const&) = delete;     
19     Singleton& operator=(Singleton const&) = delete;       
20     static Singleton m_instance;  
21 };    
22 Singleton Singleton::m_instance;  // 在程序入口之前就完成单例对象的初始化

如果这个单例对象再多线程高并发环境下频繁使用,性能要求较高,那么显然使用饿汉模式来避免资源竞争,提高响应速度更好。

懒汉模式: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。所以这中情况是哟个懒汉模式(延迟加载)更好。

优点:第一次使用实例对象时,创建对象,进程启动无负载,多个单例实例启动顺序自由的控制。

缺点:复杂

 1 //懒汉模式
 2 #include <iostream> 
 3 #include <mutex> 
 4 #include <thread> 
 5 using namespace std;
 6  
 7 class Singleton { 
 8 public:    
 9     static Singleton* GetInstance() {        
10         // 注意这里一定要使用Double-Check的方式加锁,才能保证效率和线程安全        
11         if (nullptr == m_pInstance) { 
12             m_mtx.lock();            
13             if (nullptr == m_pInstance) {                
14                 m_pInstance = new Singleton();            
15             }            
16             m_mtx.unlock();        
17         }        
18         return m_pInstance;    
19     }
20  
21     // 实现一个内嵌垃圾回收类        
22     class CGarbo {    
23     public:        
24         ~CGarbo(){            
25             if (Singleton::m_pInstance)                
26             delete Singleton::m_pInstance;        
27         }    
28     };
29  
30     /*定义一个静态成员变量,程序结束时,系统会自动调用它的析构函数从而释放单例对象*/    
31 static CGarbo Garbo;
32  
33 private:    
34     // 构造函数私有    
35     Singleton(){};
36  
37     // 防拷贝    
38     Singleton(Singleton const&);    
39     Singleton& operator=(Singleton const&);
40  
41     static Singleton* m_pInstance; // 单例对象指针    
42     static mutex m_mtx;            //互斥锁 
43 };
44  
45 Singleton* Singleton::m_pInstance = nullptr; 
46 Singleton::CGarbo Garbo; 
47 mutex Singleton::m_mtx;
48  
49 void func(int n) {    
50     cout<< Singleton::GetInstance() << endl; 
51 }
52  
53 // 多线程环境下演示上面GetInstance()加锁和不加锁的区别。 
54 int main() {    
55     thread t1(func, 10);    
56     thread t2(func, 10);
57  
58     t1.join();    t2.join();
59  
60     cout << Singleton::GetInstance() << endl;
61     cout << Singleton::GetInstance() << endl; 
62 }    

 

posted on 2019-08-02 10:43  The_Ocean  阅读(456)  评论(0编辑  收藏  举报

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