1.单例模式:软件系统设计中,整个系统在大多数情况下只需要一个全局对象。创建类的实例化对象必然要申请内存、消耗资源。可想而知,如果系统进行多个实例对象的创建,消耗的资源必然也会加倍。因此,单例模式考虑的是在只需要一个全局对象的时候,就不创建第二个实例化对象,不再进行重复的构造和析构,节省资源开销。
2.单例模式分为饿汉式和懒汉式两种。饿汉式是线程安全的,不用加锁。懒汉式不是线程安全的,要加锁。
3.C++实现饿汉式(线程安全,不加锁)
cpp
/////////////////////饿汉式/////////////////////
#include <iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
static Person* getPerson()
{
static Person person;
return &person;
}
private:
// 私有构造:防止类外直接实例化
Person()
{
cout << "person..." << endl;
}
};
int main()
{
Person *p1 = Person::getPerson();
Person *p2 = Person::getPerson();
// 以下四个内存地址都相同,说明这些对象是唯一的实例,也就是单例
cout << "p1::" << p1 << endl;
cout << "p2::" << p2 << endl;
printf("p1::%p\n", p1);
printf("p2::%p\n", p2);
getchar();
return 0;
}
4.C++实现懒汉式(线程不安全,要加锁)
cpp
///////////////////// 线程安全 懒汉式 /////////////////////
#include <iostream>
#include <mutex> // 加锁必须的头文件
using namespace std;
class Person
{
public:
// 懒汉式 + 双重检查锁定 + 加锁(线程安全)
static Person* getPerson()
{
// 第一次检查:不加锁,提高效率(不为空就不进代码块)
if (!instance)
{
// 加锁:保证同时只有一个线程能进入
lock_guard<mutex> lock(mtx);
// 第二次检查:防止多线程重复创建
if (!instance)
{
instance = new Person();
}
}
return instance;
}
private:
// 私有构造
Person()
{
cout << "person..." << endl;
}
// 静态成员变量
static Person* instance;
static mutex mtx; // 锁 也必须是静态的(1.static函数只能用static成员,2.单例全局唯一,锁也必须全局唯一)
};
// 类外初始化静态变量
Person* Person::instance = nullptr;
mutex Person::mtx;
int main()
{
Person *p1 = Person::getPerson();
Person *p2 = Person::getPerson();
cout << "p1::" << p1 << endl;
cout << "p2::" << p2 << endl;
printf("p1::%p\n", p1);
printf("p2::%p\n", p2);
getchar();
return 0;
}