簡介

    因?yàn)樵谠O(shè)計或開發(fā)中，肯定會有這么一種情況，一個類只能有一個對象被創(chuàng)建，如果有多個對象的話，可能會導(dǎo)致狀態(tài)的混亂和不一致。這種情況下，單例模式是最恰當(dāng)?shù)慕鉀Q辦法。它有很多種實(shí)現(xiàn)方式，各自的特性不相同，使用的情形也不相同。今天要實(shí)現(xiàn)的是常用的三種，分別是餓漢式、懶漢式和多線程式。

為撫順縣等地區(qū)用戶提供了全套網(wǎng)頁設(shè)計制作服務(wù)，及撫順縣網(wǎng)站建設(shè)行業(yè)解決方案。主營業(yè)務(wù)為成都做網(wǎng)站、網(wǎng)站制作、成都外貿(mào)網(wǎng)站建設(shè)、撫順縣網(wǎng)站設(shè)計，以傳統(tǒng)方式定制建設(shè)網(wǎng)站，并提供域名空間備案等一條龍服務(wù)，秉承以專業(yè)、用心的態(tài)度為用戶提供真誠的服務(wù)。我們深信只要達(dá)到每一位用戶的要求，就會得到認(rèn)可，從而選擇與我們長期合作。這樣，我們也可以走得更遠(yuǎn)！

    通過單例模式， 可以做到：

1. 確保一個類只有一個實(shí)例被建立
2. 提供了一個對對象的全局訪問指針
3. 在不影響單例類的客戶端的情況下允許將來有多個實(shí)例

懶漢式

   懶漢式的特點(diǎn)是延遲加載，比如配置文件，采用懶漢式的方法，顧名思義，懶漢么，很懶的，配置文件的實(shí)例直到用到的時候才會加載。。。。。。

class CSingleton { public: static CSingleton* GetInstance() {      if ( m_pInstance == NULL )            m_pInstance = new CSingleton();      return m_pInstance; } private:     CSingleton(){};     static CSingleton * m_pInstance; };

GetInstance()使用懶惰初始化，也就是說它的返回值是當(dāng)這個函數(shù)首次被訪問時被創(chuàng)建的。這是一種防彈設(shè)計——所有GetInstance()之后的調(diào)用都返回相同實(shí)例的指針：
CSingleton* p1 = CSingleton :: GetInstance();
CSingleton* p2 = p1->GetInstance();
CSingleton & ref = * CSingleton :: GetInstance();
對GetInstance稍加修改，這個設(shè)計模板便可以適用于可變多實(shí)例情況，如一個類允許最多五個實(shí)例。

代碼很簡單，但是會存在內(nèi)存泄漏的問題，new出來的東西始終沒有釋放，下面是一種餓漢式的一種改進(jìn)。

class CSingleton   {   private:       CSingleton()       {       }       static CSingleton *m_pInstance;       class CGarbo        {       public:           ~CGarbo()           {               if(CSingleton::m_pInstance)                   delete CSingleton::m_pInstance;           }       };       static CGarbo Garbo;    public:       static CSingleton * GetInstance()       {           if(m_pInstance == NULL)               m_pInstance = new CSingleton();           return m_pInstance;       }   };

 在程序運(yùn)行結(jié)束時，系統(tǒng)會調(diào)用CSingleton的靜態(tài)成員Garbo的析構(gòu)函數(shù)，該析構(gòu)函數(shù)會刪除單例的唯一實(shí)例。使用這種方法釋放單例對象有以下特征：
1.在單例類內(nèi)部定義專有的嵌套類。
2.在單例類內(nèi)定義私有的專門用于釋放的靜態(tài)成員。
3.利用程序在結(jié)束時析構(gòu)全局變量的特性，選擇最終的釋放時機(jī)。

餓漢式

    餓漢式的特點(diǎn)是一開始就加載了，如果說懶漢式是“時間換空間”，那么餓漢式就是“空間換時間”，因?yàn)橐婚_始就創(chuàng)建了實(shí)例，所以每次用到的之后直接返回就好了。

class CSingleton   {   private:       CSingleton()         {       }   public:       static CSingleton * GetInstance()       {           static CSingleton instance;            return &instance;       }   };

   餓漢式是線程安全的,在類創(chuàng)建的同時就已經(jīng)創(chuàng)建好一個靜態(tài)的對象供系統(tǒng)使用,以后不再改變，懶漢式如果在創(chuàng)建實(shí)例對象時不加上synchronized則會導(dǎo)致對對象的訪問不是線程安全的。

注：線程安全的通俗解釋 - 不管多個線程是怎樣的執(zhí)行順序和優(yōu)先級,或是wait,sleep,join等控制方式，如果一個類在多線程訪問下運(yùn)轉(zhuǎn)一切正常，并且訪問類不需要進(jìn)行額外的同步處理或者協(xié)調(diào)，那么我們就認(rèn)為它是線程安全的。 線程安全的類應(yīng)當(dāng)封裝了所有必要的同步操作，調(diào)用者無需額外的同步。還有一點(diǎn)：無狀態(tài)的類永遠(yuǎn)是線程安全的。

     在餓漢式的單例類中，其實(shí)有兩個狀態(tài)，單例未初始化和單例已經(jīng)初始化。假設(shè)單例還未初始化，有兩個線程同時調(diào)用GetInstance方法，這時執(zhí)行 m_pInstance == NULL 肯定為真，然后兩個線程都初始化一個單例，最后得到的指針并不是指向同一個地方，不滿足單例類的定義了，所以餓漢式的寫法會出現(xiàn)線程安全的問題！在多線程環(huán)境下，要對其進(jìn)行修改。

多線程下的單例模式

    這里要處理的是懶漢模式。

class Singleton { private:     static Singleton* m_instance;     Singleton(){} public:     static Singleton* getInstance(); };  Singleton* Singleton::getInstance() {     if(NULL == m_instance)     {         Lock();//借用其它類來實(shí)現(xiàn)，如boost         if(NULL == m_instance)         {             m_instance = new Singleton;         }         UnLock();     }     return m_instance; }

使用double-check來保證thread safety.但是如果處理大量數(shù)據(jù)時，該鎖才成為嚴(yán)重的性能瓶頸。

參考

C++中的單例模式

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網(wǎng)站標(biāo)題：三種單例模式的C++實(shí)現(xiàn)-創(chuàng)新互聯(lián)
轉(zhuǎn)載來于：http://weahome.cn/article/cojgie.html