设计模式 | 单例模式 | 懒汉&饿汉
什么是单例模式呢?就是只允许有一个实例对象
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所以单例模式会有以下特征:
必须是通过静态成员函数去创建那唯一的实例对象,而且这个实例也必须是静态的
还有构造函数必须私有,拷贝构造、赋值重载全部禁用
由单例模式都有哪些场景?
线程池、资源分配、日志记录
数据库连接池: 在多线程环境中,数据库连接的创建和销毁是开销较大的操作,使用单例模式可以确保整个应用程序只有一个数据库连接池实例,避免了资源的浪费。
日志记录器: 在应用程序中,通常只需要一个日志记录器来记录系统的运行状态和错误信息,使用单例模式可以确保所有组件共享同一个日志记录器,避免了多个实例产生的混乱。
配置管理器: 应用程序的配置信息通常是全局共享的,使用单例模式可以确保整个应用程序只有一个配置管理器实例,方便统一管理和修改配置信息。
线程池: 在多线程环境中,线程池可以提高任务处理的效率,使用单例模式可以确保整个应用程序只有一个线程池实例,方便任务的提交和管理。
缓存管理器: 缓存是提高应用程序性能的重要手段之一,使用单例模式可以确保整个应用程序只有一个缓存管理器实例,避免了多个缓存管理器实例之间的数据不一致。
然后又有饿汉模式跟懒汉模式
什么是饿汉模式
在程序启动时即创建单例对象,并且在整个生命周期中保持不变。
在类加载时就创建单例对象,并在程序运行期间一直存在,无论是否需要使用该对象。
线程安全,因为对象在类加载时就已经创建,不会出现多线程竞争的情况。
实现简单,适用于单例对象较小且在应用程序中经常被使用的情况。
#include class Singleton { public: // 获取单例实例的静态方法 #3 获取类的唯一实例对象的接口方法 static Singleton& getInstance() { // 使用静态局部变量保证线程安全的懒汉模式 #2定义唯一的类的实例对象 static Singleton instance; return instance; } // 将拷贝构造函数删除,防止通过拷贝构造函数创建实例 Singleton(const Singleton&) = delete; // 将赋值操作符删除,防止通过赋值操作符创建实例 Singleton& operator=(const Singleton&) = delete; // 提供一些公共方法 void doSomething() { std::cout // 可以在构造函数中进行一些初始化操作 } // 将析构函数私有化,防止外部删除实例 ~Singleton() { // 可以在析构函数中进行一些清理工作 } }; int main() { // 不能通过构造函数自己创建对象,只能通过类的静态方法来获取这个类的唯一对象 // 通过禁用拷贝构造、赋值重载 都要禁用 // 获取单例实例 Singleton& instance1 = Singleton::getInstance(); Singleton& instance2 = Singleton::getInstance(); Singleton& instance3 = Singleton::getInstance(); // 调用单例实例的方法 instance1.doSomething(); return 0; } public: // 是否是可重入函数呢? 临界区代码段 保证操作的原子性 锁 + 双重判断 static Singleton* getInstance(){ if(instance == nullptr){ // 1重 std::lock_guard // 2重 instance = new Singleton(); } } return instance; } private: static Singleton* volate instance; // #2 定义一个唯一的类的实例对象 // #1 构造函数私有化 Singleton(){} Singleton(const Singleton&) = delete; Singleton& operator = (const Singleton&) = delete; // 静态成员变量用于保证线程安全 static std::mutex mutex_; }; Singleton*volate Singleton::instance = nullptr; std::mutex Singleton::mutex_; int main(){ Singleton* p1 = Singleton::getInstance(); // instance 为nullptr 创建 实例对象 Singleton* p2 = Singleton::getInstance(); // instance 不为空 直接返回 实例 }
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