【学习笔记】设计模式（十一）单例模式

对象性能：单例模式。

模式类型

对象性能

单例模式

可能会存在一种特殊的类，需要保证他们在系统中只能存在一个实例，才能确保逻辑的正确性。

单例模式确保一个类只有一个实例，并提供了一个全局访问点来访问该实例。

单例类只能有一个实例，必须自己创建自己的唯一实例，且必须给所有其他对象提供这一实例。

使用场景

多线程多进程
生成唯一序列号
WEB 中的计数器，避免每次刷新都在数据库中增加计数，先缓存起来
创建消耗资源过多的对象，如 I/O 与数据库连接等

举例

单例模式

构造函数私有化；
静态成员指针变量；
提供 static 公有的 getInstance() 函数；

class Singleton {
private: 
    // 构造函数私有化
    Singleton() {}
public:
    // 静态成员指针变量
    static Singleton* m_instance;
    // 公有 get 函数
    static Singleton* getInstance();
};

Singleton::m_instance = nullptr;

// 单线程版
Singleton* Singleton::getInstance() {
    if (!m_instance)
        m_instance = new Singleton();
    return m_instance;
}

// 多线程锁
Singleton* Singleton::getInstance() {
    Lock lock;
    if (!m_instance)
        m_instance = new Singleton();
    return m_instance;
}

// 多线程双检查锁
// 注意 C++ 内存序问题
// memory reorder
// 编译器的优化，导致指令乱序执行
Singleton* Singleton::getInstance() {
    if (!m_instance)
    {
        Lock lock;
        if (!m_instance)
            m_instance = new Singleton();
    }
    return m_instance;
}

// 变量添加 volatile 关键字