c++ 单例模式简介和应用场景
单例模式简介和应用场景
- 1. 单例模式定义
- 2.单例模式存在的意义
- 3.适用于单例模式的场景
- 4.单例模式的使用
- 4.1饿汉模式(线程安全)
- 4.2懒汉模式(线程安全)
- 参考文档]
1. 单例模式定义
设计一个类,我们只能生产该类的一个实例,并提供一个访问它的全局访问点
2.单例模式存在的意义
更新一下自己对于设计模式的理解。每个设计模式看似很简单,实则想要在一个完整的系统中应用还是非常非常难的。
- 一个class只有一个对象,减少了内存开支 ,对于频繁使用的对象,可以省略创建对象所花费的时间,这对于那些重量级对象而言,是非常可观的一笔系统开销
- 避免对资源多重占用,由于 new 操作的次数减少,因而对系统内存的使用频率也会降低,这将减轻 GC 压力,缩短 GC 停顿时间;
3.适用于单例模式的场景
- 频繁创建及销毁的对象,例如工具类
- 不变的对象
- 重量级对象,例如JDBC连接,httpClient等
- 线程池,缓存
- 打印机,日志对象,
4.单例模式的使用
4.1饿汉模式(线程安全)
/*** 恶汉式* 优点:类加载时就完成了实例化,避免了线程同步问题。* 缺点:static一直强引用这对象,直至类被销毁对象才会被销毁。可能造成内存浪费*/
public class Singleton {//在静态初始化器中创建单例实例,这段代码保证了线程安全private static Singleton INSTANCE = new Singleton();
//Singleton类只有一个构造方法并且是被private修饰的,所以用户无法通过new方法创建该对象实例private Singleton(){}public static Singleton getInstance(){return INSTANCE;}
}
饿了肯定要饥不择食。所以在单例类定义的时候就进行实例化,这里使用的了static 所以代码在编译的时候这个类时就马上创建此唯一的单例实例,不管你用不用,先创建了再说,如果一直没有被使用,便浪费了空间,典型的空间换时间,每次调用的时候,就不需要再判断,节省了运行时间。
由于要进行线程同步,所以在访问量比较大,或者可能访问的线程比较多时,采用饿汉实现,可以实现更好的性能。这是以空间换时间
4.2懒汉模式(线程安全)
1.加锁实现线程安全的懒汉模式
class Singleton
{ public: static pthread_mutex_t mutex; static Singleton* getInstance(); protected: Singleton() { pthread_mutex_init(&mutex); } private: static Singleton* p;
}; pthread_mutex_t Singleton::mutex;
Singleton* Singleton::p = NULL;
Singleton* Singleton::getInstance()
{ if (NULL == p) { pthread_mutex_lock(&mutex); if (NULL == p) p = new Singleton(); pthread_mutex_unlock(&mutex); } return p;
}2.内部静态变量实现懒汉模式class Singleton
{ public: static pthread_mutex_t mutex; static Singleton* getInstance(); protected: Singleton() { pthread_mutex_init(&mutex); }
}; pthread_mutex_t Singleton::mutex;
Singleton* Singleton::getInstance()
{ pthread_mutex_lock(&mutex); static singleton ss; pthread_mutex_unlock(&mutex); return &ss;
}
懒汉:故名思义,不到万不得已就不会去实例化类,也就是说在第一次用到类实例的时候才会去实例化,所以上边的经典方法被归为懒汉实现;
在访问量较小时,采用懒汉实现。这是以时间换空间。
参考文档]
1 https://www.cnblogs.com/developing/articles/10891234.html
2 https://blog.csdn.net/qq_34337272/article/details/80455972
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