設計模式之單例模式

2021-08-10 18:17:25 字數 3509 閱讀 2663

作用:保證為乙個類只生成唯一的例項物件。也就是說,在整個程式空間中,該類只存在乙個例項物件

構造圖如下:

為什麼需要單例模式:

1、在多個執行緒之間,比如初始化一次socket資源

2、在整個程式空間使用全域性變數,共享資源

3、大規模系統中,為了效能的考慮,需要節省物件的建立時間

實現步驟:

1、建構函式私有化

2、提供乙個全域性的靜態方法(全域性訪問點)

3、在類中定義乙個靜態指標,指向本類的變數的靜態變數指標

單例模式分類及實現:

#include 

using

namespace

std;

// 懶漢式單例

class usermanage

public:

static usermanage* getinstanc()

handle_count++;

return m_instance;

}static

void release() // 釋放控制代碼

}private:

static usermanage *m_instance; // 物件指標,物件控制代碼

static

int handle_count; // 引用計數

};// 靜態變數在類的外部進行初始化

usermanage *usermanage::m_instance = null;

int usermanage::handle_count = 0;

void func()

int main1()

else

usermanage::release(); // 釋放

return0;}

/*類中存放兩個靜態變數,乙個是物件控制代碼,乙個是計數常量,定義好後必須在類外部進行初始化,這是類的屬性。還有兩個函式,乙個是獲取控制代碼,如果控制代碼為空,則new乙個新的控制代碼,並且計數加1,然後返回控制代碼;還有乙個是釋放控制代碼,首先計數減一,然後delete控制代碼並置為空防止出現野指標。懶漢式是當你使用時,他才會建立新的控制代碼。

*/

懶漢式加鎖的情況:

#include 

#include

using namespace std;

// 懶漢式單例

class usermanage

public:

static usermanage* getinstance()

pthread_mutex_unlock(&mutex); // 解鎖

}handle_count++;

return m_instance;

}static

void release() // 釋放控制代碼

pthread_mutex_unlock(&mutex); // 解鎖

}static

void *func(void *v) // void *func(usermanage *const this, void *v)

void run()

private:

static pthread_mutex_t mutex; // 物件指標鎖

static usermanage *m_instance; // 物件指標,物件控制代碼

static

int handle_count; // 引用計數

};// 靜態變數在類的外部進行初始化

usermanage *usermanage::m_instance = null;

int usermanage::handle_count = 0;

pthread_mutex_t usermanage::mutex = pthread_mutex_initializer; // 對鎖進行初始化

void* func(void *v)

int main()

pthread_exit(null); // 主線程退出,不影響其他執行緒執行

*/ pthread_t id[10];

for (int i = 0; i < 10; i++)

for (int i = 0; i < 10; i++)

return

0;}

#include 

using

namespace

std;

// 餓漢式單例

class usermanage

public:

static usermanage* getinstanc()

static

void release() // 釋放控制代碼

}private:

static usermanage *m_instance; // 物件指標,物件控制代碼

static

int handle_count; // 引用計數

};// 靜態變數在類的外部進行初始化

usermanage *usermanage::m_instance = new usermanage;

int usermanage::handle_count = 0;

void func()

int main()

else

usermanage::release(); // 釋放

return0;}

/*餓漢式和懶漢式**上最直接的區別就是餓漢式控制代碼生成時就已經分配好空間,而懶漢式則是在呼叫獲取控制代碼的函式中才分配空間。

*/

總結一下,兩種方案的建構函式和公用方法都是靜態的(static),例項和公用方法又都是私有的(private)。但是餓漢式每次呼叫的時候不用做建立,直接返回已經建立好的例項。這樣雖然節省了時間,但是卻占用了空間,例項本身為static的,會一直在記憶體中帶著。懶漢式則是判斷,在用的時候才載入,會影響程式的速度。最關鍵的是,在併發的情況下,懶漢式是不安全的。如果兩個執行緒,我們稱它們為執行緒1和執行緒2,在同一時間呼叫getinstance()方法,如果執行緒1先進入if塊,然後執行緒2進行控制,那麼就會有兩個例項被建立。

比較:

餓漢式是執行緒安全的,在類建立的同時就已經建立好乙個靜態的物件供系統使用,以後不在改變

懶漢式如果在建立例項物件時不加上synchronized則會導致對物件的訪問不是執行緒安全的

推薦使用第一種

從實現方式來講他們最大的區別就是懶漢式是延時載入,

他是在需要的時候才建立物件,而餓漢式在虛擬機器啟動的時候就會建立,

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