单例模式,是一种常见的软件设计模式。保证一个类只存在唯一实例。
(出现这种模式的思考,以后补充)
实现步骤:
1) 私有化构造函数,防止被实例化;
private: Singleton(){}
2) 私有化静态实例,防止被引用;
private: Singleton* instance = NULL;
3) 提供一个静态方法,用于创建实例。
public: Singleton* getInstance(){
if(instance == NULL){
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
常用的场景
单例模式常常与工厂模式结合使用,因为工厂只需要创建产品实例就可以了,在多线程的环境下也不会造成任何的冲突,因此只需要一个工厂实例就可以了。
优点
1. 减少了时间和空间的开销(new 实例的开销)。
2. 提高了封装性,使得外部不易改动实例。
缺点
1. 懒汉式是以时间换空间的方式。
2. 饿汉式是以空间换时间的方式。
单线程中:
Singleton* getInstance(){
if(instance == NULL)
instance = new Singleton();
return instance;
}
这样就能保证取得一个实例。但是在多线程的环境下是不行的,因为很可能两个线程同时运行到 if(instance == NULL)这一句,导致可能产生两个实例。于是就要在代码中加锁。
Singleton* getInstance(){
lock();
if(instance == NULL){
instance = new Singleton();
}
unlock();
return instance;
}
但这样会稍稍影响性能,因为每次判断是否为空都需要被锁定,如果有很多线程的话,就会造成大量线程阻塞。双重锁定:
Singleton* getInstance(){
if(instance == NULL){
lock();
if(instance == NULL){
instance = new Singleton();
}
unlock();
}
return instance;
}
这样只够极低的几率下,通过越过了 if(instance == NULL)的线程才会有进入锁定临界区的可能性,这种几率还是比较低的,不会阻塞太多的线程,但为了防止一个线程进入临界区创建实例,另外的线程也进去临界区创建实例,又加上了一道防御 if(instance == NULL), 这样就确保不会重复创建。
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