前言:设计模式是在不断编程中前人所总结的“兵书”,将可能面对的大部分编程需求归纳总结为固定的模式,而单例模式则是最常见的设计模式之一。
设计模式
设计模式(Design Pattern)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。为什么会产生设计模式这样的东西呢?就像人类历史发展会产生兵法。最开始部落之间打 仗时都是人拼人的对砍。后来春秋战国时期,七国之间经常打仗,就发现打仗也是有套路的,后 来孙子就总结出了《孙子兵法》。孙子兵法也是类似。
使用设计模式的目的:为了代码可重用性、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。 设计模 式使代码编写真正工程化;设计模式是软件工程的基石脉络,如同大厦的结构一样。
单例模式
一个类只能创建一个对象,即单例模式,该模式可以保证系统中该类只有一个实例,并提供一个 访问它的全局访问点,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再 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。
- 饿汉模式
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
优点:简单
缺点:1、单例对象初始化时数据太多,导致启动慢 2、多个单例类有初始化依赖关系,饿汉模式无法控制
代码语言:javascript复制//饿汉模式
class InfoSingleton
{
public:
static InfoSingleton& GetInstance()
{
return _sins;
}
private:
InfoSingleton()
{}
InfoSingleton(const InfoSingleton& info) = delete;
InfoSingleton& operator=(const InfoSingleton& info) = delete;
private:
static InfoSingleton _sins;
};
如果这个单例对象在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
第一次获取单例对象的时候创建对象
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, 初始化网络连接等, 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。
优点:
1、对象在main函数之后才会创建,不会影响启动顺序 2、可以主动控制创建顺序
缺点:
复杂
代码语言:javascript复制class InfoSingleton
{
public:
// 多个线程一起调用GetInstance,存在线程安全的风险,
static InfoSingleton& GetInstance()
{
// 第一次获取单例对象的时候创建对象
// 双检查加锁
if (_psins == nullptr) // 对象new出来以后,避免每次都加锁的检查,提高性能
{
//_smtx.lock();
lock_guard<mutex> lck(_smtx);
if (_psins == nullptr) // 保证线程安全且只new一次
{
_psins = new InfoSingleton;
}
//_smtx.unlock();
}
return *_psins;
}
static InfoSingleton& GetInstance()
{
// 第一次获取单例对象的时候创建对象
// 双检查加锁
if (_psins == nullptr) // 对象new出来以后,避免每次都加锁的检查,提高性能
{
lock_guard<mutex> lock(_smtx);
if (_psins == nullptr) // 保证线程安全且只new一次
{
_psins = new InfoSingleton;
}
}
return *_psins;
}
//一般来说单例不用手动释放
static void DelInstance()
{
std::lock_guard<mutex> lock(_smtx);
if (_psins)
{
delete _psins;
_psins = nullptr;
}
}
// 也可以让他自己在程序结束时,自动回收
class GC
{
public:
~GC()
{
if (_psins)
{
DelInstance();
}
}
};
private:
static InfoSingleton* _psins;
static mutex _smtx;
static GC _gc;
};