设计模式——单例模式(慢加载)

这篇文章总结几种比较常用的设计模式，，，不懂得设计模式。。。怎么敢称熟悉OOP思想。

单例模式的核心结构中只包含一个被称为单例类的特殊类，通过单例模式可以保证系统中一个类只有一个实例

由于快加载单例模式是线程安全的，所以本文只讨论慢加载单例模式的线程安全问题

版本一 使用慢加载(懒加载)，程序调用时再分配内存，然后初始化

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class Singleton{public:    static Singleton* getInstance()  //该公有接口专门返回对象实例    {        if(sobj == NULL)        {            sobj = new Signleton();//慢加载，程序调用时才生分配内存        }        return sobj;    }private:    Singlenton(){};  //私有化构造函数    static Singlenton *sobj;}signlenton* signlenton::sobj = NULL;//慢加载，程序调用时才会生成，然后初始化

上述代码存在线程安全问题，if语句非原子操作，多线程调用时，会存在竞态条件

版本二 使用慢加载，考虑到多线程安全问题，使用互斥锁可以解决

1，考虑多线程调用时，是否存在竞态条件
2，考虑竞态条件，是否随着线程调度顺序的不同，而出现了不同的运行结果
3，发生竞态条件的代码段称为临界区代码段，临界区代码段都满足原子操作，为了保证原子操作，需要给临界区的代码段加上互斥锁进行控制，if语句不是原子操作，需要加互斥锁

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class Singleton{public:    static Singleton* getInstance()  //该公有接口专门返回对象实例    {        pthread_mutex_lock(&mutex);//加锁        if(sobj == NULL)        {            sobj = new Signleton();//慢加载，程序调用时才生分配内存        }        pthread_mutex_unlock(&mutex);//解锁        return sobj;    }    ~Singlenton()    {        pthread_mutex_destroy(&mutex);//锁的销毁    }private:    Singlenton(){};  //私有化构造函数    static Singlenton *sobj;    static ptheread_mutex_t mutex;}signlenton* signlenton::sobj = NULL;//慢加载，程序调用时才会生成，然后初始化pthread_mutex_t Singleton::mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;//锁的初始化

上述互斥锁满足了 if语句的原子操作，实现了线程安全，但由于程序每调用一次，就会产生加锁解锁操作，对于单线程而言，降低了效率，所以代码还需要解决单线程的效率问题

版本三 由于存在单线程和多线程共存问题，提高单线程效率，需要使用双if语句

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1，单线程存在效率低的问题，需要第二次调用的时候返回false
2，多线程仍需要注意竞态条件

class Singleton{public:    static Singleton* getInstance()  //该公有接口专门返回对象实例    {        if(sobj == NULL)  //双if语句，第二次调用不用进行加锁解锁操作        {            pthread_mutex_lock(&mutex);//加锁            if(sobj == NULL)            {                sobj = new Signleton();//慢加载，程序调用时才生分配内存            }            pthread_mutex_unlock(&mutex);//解锁        }        return sobj;    }    ~Singlenton()    {        pthread_mutex_destroy(&mutex);//锁的销毁    }private:    Singlenton(){};  //私有化构造函数    static Singlenton *sobj;    static ptheread_mutex_t mutex;}signlenton* signlenton::sobj = NULL;//慢加载，程序调用时才会生成，然后初始化pthread_mutex_t Singleton::mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;//锁的初始化

上述代码提高了单线程效率，并实现线程是安全的，调用多线程时，当锁被释放后，线程缓存sobj的值刷新到原始内存中了，所以下次取值是在内存中取，是线程安全的。