单例模式

1 教科书里的单例模式

　　我们都很清楚一个简单的单例模式该怎样去实现：构造函数声明为private或protect防止被外部函数实例化，内部保存一个private static的类指针保存唯一的实例，实例的动作由一个public的类方法代劳，该方法也返回单例类唯一的实例。

　　上代码：　　

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class singleton

{

protected:

    singleton(){}

private:

    static singleton* p;

public:

    static singleton* instance();

};

singleton* singleton::p = NULL;

singleton* singleton::instance()

{

    if (p == NULL)

        p = new singleton();

    return p;

}

　　这是一个很棒的实现，简单易懂。但这是一个完美的实现吗？不！该方法是线程不安全的，考虑两个线程同时首次调用instance方法且同时检测到p是NULL值，则两个线程会同时构造一个实例给p，这是严重的错误！同时，这也不是单例的唯一实现！

2 懒汉与饿汉

　　单例大约有两种实现方法：懒汉与饿汉。

• • 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；
  • 饿汉：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。

　　特点与选择：

• • 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。
  • 在访问量较小时，采用懒汉实现。这是以时间换空间。

3 线程安全的懒汉实现

　　线程不安全，怎么办呢？最直观的方法：加锁。

• 方法1：加锁的经典懒汉实现：

class singleton{protected:    singleton()    {        pthread_mutex_init(&mutex);    }private:    static singleton* p;public:    static pthread_mutex_t mutex;    static singleton* initance();};pthread_mutex_t singleton::mutex;singleton* singleton::p = NULL;singleton* singleton::initance(){    if (p == NULL)    {        pthread_mutex_lock(&mutex);        if (p == NULL)            p = new singleton();        pthread_mutex_unlock(&mutex);    }    return p;}

• 方法2：内部静态变量的懒汉实现

　　此方法也很容易实现，在instance函数里定义一个静态的实例，也可以保证拥有唯一实例，在返回时只需要返回其指针就可以了。推荐这种实现方法，真得非常简单。　　　　

 

class singleton{protected:    singleton()    {        pthread_mutex_init(&mutex);    }public:    static pthread_mutex_t mutex;    static singleton* initance();    int a;};pthread_mutex_t singleton::mutex;singleton* singleton::initance(){    pthread_mutex_lock(&mutex);    static singleton obj;    pthread_mutex_unlock(&mutex);    return &obj;}

 

4 饿汉实现

　　为什么我不讲“线程安全的饿汉实现”？因为饿汉实现本来就是线程安全的，不用加锁。为啥？自己想！

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classsingleton

{

protected:

    singleton()

    {}

private:

    staticsingleton* p;

public:

    staticsingleton* initance();

};

singleton* singleton::p =newsingleton;

singleton* singleton::initance()

{

    returnp;

}

　　是不是特别简单呢？

　　以空间换时间，你说简单不简单？

　　面试的时候，线程安全的单例模式怎么写？肯定怎么简单怎么写呀！饿汉模式反而最懒[正经脸]！　

单例模式中，饿汉式和懒汉式有什么区别？各适合用在哪里？为什么说推荐用饿汉模式？

 饿汉式:         public class Singleton{             private static Singleton singleton = new Singleton ();             private Singleton (){}             public static Singleton getInstance(){return singletion;}        }       懒汉式:        public class Singleton{             private static Singleton singleton = null;             public static synchronized synchronized getInstance(){                  if(singleton==null){                      singleton = new Singleton();                  }                 return singleton;             }        }       比较:          饿汉式是线程安全的,在类创建的同时就已经创建好一个静态的对象供系统使用,以后不在改变           懒汉式如果在创建实例对象时不加上synchronized则会导致对对象的访问不是线程安全的           推荐使用第一种 

从实现方式来讲他们最大的区别就是懒汉式是延时加载, 他是在需要的时候才创建对象,而饿汉式在虚拟机启动的时候就会创建,

饿汉式无需关注多线程问题、写法简单明了、能用则用。但是它是加载类时创建实例（上面有个朋友写错了）、

所以如果是一个工厂模式、缓存了很多实例、那么就得考虑效率问题，因为这个类一加载则把所有实例不管用不用一块创建。 懒汉式的优点是延时加载、缺点是应该用同步（想改进的话现在还是不可能，比如double-check）、其实也可以不用同步、

看你的需求了，多创建一两个无引用的废对象其实也没什么大不了。

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