title: 常见面试题之设计模式
categories: [设计模式]
tags: [面试题]
date: 2021/05/11
<div align = 'right'>作者：hackett</div>
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1 说一下你熟悉的设计模式？
单例模式：保证被创建一次，节省系统开销。
工厂模式（简单工厂、抽象工厂）：解耦代码。
观察者模式：定义了对象之间的一对多的依赖，这样一来，当一个对象改变时，它的所有的依赖者都会收到通知并自动更新。
外观模式：提供一个统一的接口，用来访问子系统中的一群接口，外观定义了一个高层的接口，让子系统更容易使用。
模版方法模式：定义了一个算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中，模版方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下，重新定义算法的步骤。
状态模式：允许对象在内部状态改变时改变它的行为，对象看起来好像修改了它的类。
2 C++单例模式总结
什么是线程安全？
在拥有共享数据的多条线程并行执行的程序中，线程安全的代码会通过同步机制保证各个线程都可以正常且正确的执行，不会出现数据污染等意外情况。
如何保证线程安全？
- 给共享的资源加把锁，保证每个资源变量每时每刻至多被一个线程占用。
- 让线程也拥有资源，不用去共享进程中的资源。如： 使用threadlocal可以为每个线程的维护一个私有的本地变量。
什么是单例模式？
单例模式指在整个系统生命周期里，保证一个类只能产生一个实例，确保该类的唯一性。
单例模式分类
单例模式可以分为懒汉式和饿汉式，两者之间的区别在于创建实例的时间不同：
- 懒汉式：指系统运行中，实例并不存在，只有当需要使用该实例时，才会去创建并使用实例。（这种方式要考虑线程安全）
- 饿汉式：指系统一运行，就初始化创建实例，当需要时，直接调用即可。（本身就线程安全，没有多线程的问题）
单例类特点
- 构造函数和析构函数为private类型，目的禁止外部构造和析构
- 拷贝构造和赋值构造函数为private类型，目的是禁止外部拷贝和赋值，确保实例的唯一性
- 类里有个获取实例的静态函数，可以全局访问
普通懒汉式单例运行结果：
从运行结果可知，单例构造函数创建了两个，内存地址分别为0x7f3c980008c0和0x7f3c900008c0，所以普通懒汉式单例只适合单进程不适合多线程，因为是线程不安全的
加锁的懒汉式单例的运行结果：
从运行结果可知，只创建了一个实例，内存地址是0x7f28b00008c0，所以加了互斥锁的普通懒汉式是线程安全的
内部静态变量的懒汉单例的运行结果：
-std=c++0x编译是使用了C++11的特性，在C++11内部静态变量的方式里是线程安全的，只创建了一次实例，内存地址是0x6016e8，这个方式非常推荐，实现的代码最少！
饿汉式单例的运行结果：
从运行结果可知，饿汉式在程序一开始就构造函数初始化了，所以本身就线程安全的
特点与选择
- 懒汉式是以时间换空间，适应于访问量较小时；推荐使用内部静态变量的懒汉单例，代码量少
- 饿汉式是以空间换时间，适应于访问量较大时，或者线程比较多的的情况
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