面試準備 設計模式

乙個類只有乙個例項物件，將類的建構函式、拷貝建構函式、賦值操作符函式設為私有，並且通過介面獲取唯一例項。

為什麼要用static,因為這乙個例項物件要起到全域性的作用，static將物件存在全域性變數區，生命週期伴隨整個程式。

在類載入的時候不初始化，等到需要的時候，才建立物件，這是一種時間換空間的方式

#include

using
namespace std;
class
singleton
//建構函式是私有的，這樣就不能在其它地方建立該例項
singleton
(const singleton&)=
delete
;//拷貝建構函式
singleton&
operator=(
const singleton&)=
delete
;static singleton* instance_ptr;
//定義乙個唯一指向例項的靜態指標，並且是私有的
public
:static singleton*
get_instance()
;//定義乙個公有函式，可以獲取這個唯一的例項，並且在需要的時候建立該例項。
~singleton()
};//static定義的資料成員必須在類外初始化，因為它是整個類的一部分，而不是屬於某個物件。
singleton* singleton::instance_ptr =
nullptr
;singleton* singleton::
get_instance()
intmain()

存在問題

①執行緒安全

當多執行緒獲取單例時有可能引發競態條件：第乙個執行緒在if中判斷 instance_ptr是空的，於是開始例項化單例;同時第2個執行緒也嘗試獲取單例，這個時候判斷instance_ptr還是空的，於是也開始例項化單例;這樣就會例項化出兩個物件,這就是執行緒安全問題的由來;

解決辦法:加鎖

②記憶體洩漏

注意到類中只負責new出物件，卻沒有負責delete物件，因此只有建構函式被呼叫，析構函式卻沒有被呼叫;因此會導致記憶體洩漏。

解決辦法： 使用智慧型指標，shared_ptr;

執行緒安全

#include

#include
// shared_ptr
#include
using
namespace std;
class
singleton
private
:singleton()
//建構函式是私有的，這樣就不能在其它地方建立該例項
static ptr instance_ptr;
//定義乙個唯一指向例項的靜態指標，並且是私有的
static mutex m_mutex;};
//static定義的資料成員必須在類外初始化，因為它是整個類的一部分，而不是屬於某個物件。
singleton::ptr singleton::instance_ptr =
nullptr
;mutex singleton::m_mutex;
singleton::ptr singleton::
get_instance()
return instance_ptr;
}int
main()

將 singleton* 改為 shared_ptr

存在問題

① 使用智慧型指標會要求使用者也得使用智慧型指標，非必要不應該提出這種約束;

②使用鎖也有開銷;

③**量變多

即類產生的時候就建立好例項物件，這是一種空間換時間的方式

餓漢式的物件在類產生的時候就建立了，一直到程式結束才釋放。即物件的生存週期和程式一樣長，因此 該例項物件需要儲存在記憶體的全域性資料區，故使用static修飾。

#include

using
namespace std;
class
singleton
;//建構函式是私有的，這樣就不能在其它地方建立該例項
singleton
(const singleton&)=
delete
;//拷貝建構函式
singleton&
operator=(
const singleton&)=
delete;~
singleton()
;public
:static singleton&
get_instance()
};intmain()

由工廠決定生產哪一種產品，選擇了什麼工廠就生產什麼樣的產品

由乙個工廠物件根據收到的訊息決定要建立哪乙個類的物件例項

缺點：擴充套件性非常差，新增產品的時候，需要修改工廠類

#include

#include
using
namespace std;
typedef
enum producttypetag
producttype;
// here is the product class
class
product
//產品
;class
producta
:public product //產品a};
class
productb
:public product //產品b};
//工廠類
class
factory}}
;int
main
(int argc,
char
*ar**)

缺點：

#include

using
namespace std;
// 產品抽象類
class
product
virtual
void
show()
=0;}
;// 產品a
class
producta
:public product};
// 產品b
class
productb
:public product};
// 抽象工廠類
class
factory};
// 具體工廠類 a /生產鏈
class
factorya
:public factory};
// 具體工廠類 b/生產鏈
class
factoryb
:public factory};
intmain()

缺點：同工廠方法模式一樣，新增產品時，都需要增加乙個對應的產品的具體工廠類。

#include

using
namespace std;
// 基類 衣服
class
clothe};
// 耐克衣服
class
nikeclothe
:public clothe};
// 基類 鞋子
class
shoes};
// 耐克鞋子
class
nikeshoes
:public shoes};
// 總廠
class
factory};
// 耐克生產者/生產鏈
class
nikeproducer
:public factory
clothe *
createclothe()
};intmain()

《面試準備》C 工廠模式

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