c 設計模式之單例模式

單例模式：用來建立獨一無二的，只能夠有乙個例項的物件。單例模式的結構是設計模式中最簡單的，但是想要完全實現乙個執行緒安全的單例模式還是有很多陷阱的，所以面試的時候屬於乙個常見的考點~

單例模式的應用場景：有一些物件其實只需要乙個，比如：執行緒池，快取，對話方塊，處理偏好設定和登錄檔的物件，日誌物件，充當印表機，顯示卡等裝置的驅動程式物件。這些物件只能夠擁有乙個例項，如果建立出了多個例項，就會導致一些程式的問題。程式的行為異常，資源使用的過量，或者導致不一致的結果。常用來管理共享的資源，比如資料庫的連線或者執行緒池。

我們都很清楚乙個簡單的單例模式該怎樣去實現：建構函式宣告為private或protect防止被外部函式例項化，內部儲存乙個private static的類指標儲存唯一的例項，例項的動作由乙個public的類方法代勞，該方法也返回單例類唯一的例項。

class
singleton
private
: 
static singleton*p;
public
: 
static singleton*instance();
};singleton* singleton::p =null;
singleton*singleton::instance()

這是乙個很棒的實現，簡單易懂。但這是乙個完美的實現嗎？不！該方法是執行緒不安全的，考慮兩個執行緒同時首次呼叫instance方法且同時檢測到p是null值，則兩個執行緒會同時構造乙個例項給p，這是嚴重的錯誤！同時，這也不是單例的唯一實現！

2 懶漢與餓漢

單例大約有兩種實現方法：懶漢與餓漢。

特點與選擇：

3 執行緒安全的懶漢實現

執行緒不安全，怎麼辦呢？最直觀的方法：加鎖。

class
singleton
private
: 
static singleton*p;
public
: 
static
pthread_mutex_t mutex;
static singleton*initance();
};pthread_mutex_t singleton::mutex;
singleton* singleton::p =null;
singleton*singleton::initance()
return
p;}

互斥的同步會導致效能的降低，即使p已經不為空了，每次還是需要加鎖，這樣操作花費就比較多，效能必定比較差。

此方法也很容易實現，在instance函式裡定義乙個靜態的例項，也可以保證擁有唯一例項，在返回時只需要返回其指標就可以了。推薦這種實現方法，真得非常簡單。

class
singleton
public
: 
static
pthread_mutex_t mutex;
static singleton*initance();
inta;
};pthread_mutex_t singleton::mutex;
singleton*singleton::initance()

4 餓漢實現

餓漢實現本來就是執行緒安全的，不用加鎖。

class
singleton
private
: 
static singleton*p;
public
: 
static singleton*initance();
};singleton* singleton::p = new
singleton;
singleton*singleton::initance()

*另外一種提公升因為同步導致的效能變差的方法稱為「雙重檢驗加鎖」。方法如下：

思路是只有在第一次建立的時候進行加鎖，當_instance不為空的時候就不需要進行加鎖的操作，這樣就可以提公升效能~

class
lock
~lock()
};class
singleton 
protected
: singleton();
private
: 
static singleton*_instance;
static
mutex m;} 
singleton *singleton::_instance =null;
singleton*singleton::getinstance() 
}return
_instance;
}

**：

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