C 單例模式

1、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。

2、應用場景：

共享資料或者共享訪問點；

建立乙個物件需要消耗的資源過多，如訪問io和資料庫等資源；

需要定義大量的靜態常量和靜態方法（工具類）

單例模式的應用場景：有一些物件其實只需要乙個，比如：windows task manager （任務管理器）、windows **站、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。

3、優缺點：

優點：乙個例項，減少記憶體開銷；減少系統開銷；避免對乙個資源的多重占用；設定全域性訪問點，優化和貢獻資源。

缺點：沒有藉口，擴充套件性差；不利於測試；與單一職責原則有衝突，單例模式把「要單例」和業務邏輯融合在乙個類中。

4、實現

1、經典實現（執行緒不安全）

1
class
singleton 2 
7private: 8
static singleton *p; 9};
1011 singleton* singleton::p =null; 
12 singleton*singleton::getinstance() 
13

1、當兩個執行緒執行至if(instance==null)時，可能產生執行緒安全問題。23

改進：在用到的時候在初始化，這樣程式效率比較高，但是有乙個另外比較好的方法可以採用是提前初始化，將instance設定為static之後直接初始化為singleton物件，每次只需要執行返回操作即可。45

class

singleton ;

1617

//對單例直接進行初始化，而不再方法instance中進行判斷。

1819 singleton* singleton::instance = new

singleton;

2021 singleton*singleton::getinstance()

2223

28 這樣的話同樣會導致問題，就是如果單例本來資源比較多，但是不需要建立那麼早，就會消耗資源~

2930

2、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：

3132

class

singleton

4041 singleton *singleton::instance =null;

42 singleton*singleton::getinstance()

50unlock();51}

52return

_instance;53}

5455 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~

2、懶漢模式與餓漢模式

懶漢：故名思義，不到萬不得已就不會去例項化類，也就是說在第一次用到類例項的時候才會去例項化，所以上邊的經典方法被歸為懶漢實現；

餓漢：餓了肯定要飢不擇食。所以在單例類定義的時候就進行例項化。

特點與選擇

區別：由於要進行執行緒同步，所以在訪問量比較大，或者可能訪問的執行緒比較多時，採用餓漢實現，可以實現更好的效能。這是以空間換時間。在訪問量較小時，採用懶漢實現。這是以時間換空間。

1
1.加鎖實現執行緒安全的懶漢模式23
class
singleton 4 
13private
: 14
static singleton*p; 
15}; 
1617
pthread_mutex_t singleton::mutex; 
18 singleton* singleton::p =null; 
19 singleton*singleton::getinstance() 20 
28return
p; 29}30
312.內部靜態變數實現懶漢模式
3233
class
singleton 34 
43}; 
4445
pthread_mutex_t singleton::mutex; 
46 singleton*singleton::getinstance() 
47

1
餓漢模式23
class
singleton 4 
9private
: 10
static singleton*p; 
11}; 
1213 singleton* singleton::p = new
singleton; 
14 singleton*singleton::getinstance() 
15

C 單例模式

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