Singleton: WebRTC中ThreadManager中的单例模式

1. 什么是单例模式：

旨在确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。

应用场景：需要一个全局唯一的实例，避免资源浪费。

2. 单例模式的实现：

Lazy Initialization（懒汉式）（延迟初始化）：是有在需要时才创建实例，一般是第一次访问时才初始化，为了避免线程安全问题，通常需要加锁；
Eager Initialization（饿汉式）（立即初始化）：在类加载时就创建实例，确保类一开始就有一个唯一实例，不需要考虑线程安全问题，但在类加载时就初始化可能会导致一些性能上的开销；
双重检查锁定（Double-Checked Locking）：（与第一种模式的加锁模式一样）

注：单例模式的类的构造函数和析构函数一定是private的！！

举例：

第一种方式：（为了保证线程安全，需要对getInstance()方法加锁）

cpp 复制代码

Singleton* Singleton::instance = nullptr;
std::mutex Singleton::mtx;
class Singleton {
private:
	static Singleton *instance;
	static std::mutex mtx;	// 用于加锁
	Singleton() {}	// 私有构造函数！！
public:
	static Singleton *getInstance() {
		if (instance == nullptr) {
			std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx); // 加锁
			if (instance == nullptr) {
				instance = new Singleton();
  			}
		}
		return instance;
	}
};

第二种方式：

cpp 复制代码

// 在类加载时就初始化实例
Singleton* Singleton::instance = new Singleton();
class Singleton {
private:
    static Singleton* instance;
    Singleton() {}  // 私有构造函数

public:
    static Singleton* getInstance() {
        return instance;  // 直接返回实例
    }
};

WebRTC中的单例模式：

cpp 复制代码

class ThreadManager {
public:
	static ThreadManager *Insance() {
		static ThreadManager *const thread_manager = new ThreadManager();
		return thtread_manager;
	}
private:
	ThreadManager() {
		pthread_key_create(&key_, nullptr);
	}
	~ThreadManager() {}
};

这是典型的懒汉式（Lazy Singleton）实现，使用了【局部静态变量】的方式来确保单例实例的唯一性，并且保证线程安全。

局部静态变量：

作用域：只能在声明它的函数内部访问，不能在函数外部直接访问；
生命周期：它在程序的整个运行周期都存在（即它在函数第一次调用时被创建，在程序结束时被销毁，所以thread_manager_在程序退出时销毁，不会有内存泄露？）
初始化：只在第一次被调用时初始化，后续的调用都会使用已经初始化的值。

为什么局部静态变量的初始化是线程安全的：

【从C++11开始】，局部静态变量是线程安全的，C++11保证在多线程场景下，只有一个线程能够初始化这个静态变量，其他线程将等待该变量初始化完成后再访问它，【这是由编译器和操作系统实现确保的（内存屏障？std::atomic?）】。