- 单例模式:确保在整个程序运行期间只有一个类的实例存在,并提供全局访问点。常用于只需要创建一次的对象(如:数据库连接、日志记录器或配置管理器)
优点:全局唯一实例入口,简化其他模块获取该服务的复杂度;只有一个实例,整个应用程序生命周期中实例始终可用,减少重复创建对象,避免资源浪费等
缺点:全局可见,增加了系统的耦合性;全局唯一,单元测试会变得困难,尤其是当涉及到复杂的业务逻辑时;添加新功能时,需要修改现有代码的单例实现,不符合开闭原则等
- 单例模式实现由两种方式:饿汉式单例模式和懒汉式单例模式
- 两种方式的实例化时机不同,饿汉式单例在程序启动时(或在任何静态初始化发生时)就创建了实例,而懒汉式单例则延迟到实际需要时才创建实例
C++ 实现
- 在main函数之前或动态库加载之前就完成了单例的创建,使用时不需要再创建对象,因此是线程安全的
- 缺点:在程序启动时就已经存在,因此它可能在某些情况下导致不必要的资源使用,特别是创建成本较高且程序在大部分运行时间内都不需要它时。在这些情况下,懒汉式单例模式可能是一个更好的选择
#include <iostream>
class Singleton
{
public:
static Singleton& getInstance() {
return instance; }
void PrintLog() {
std::cout << "CHungryMode " << std::endl; };
public:
Singleton(const Singleton& mode) = delete;
Singleton(Singleton&& mode) = delete;
Singleton& operator=(const Singleton& mode) = delete;
private:
Singleton() {
};
~Singleton() {
};
private:
static Singleton instance;
};
Singleton Singleton::instance;
int main()
{
Singleton::getInstance().PrintLog();
system("pause");
}
- 在C++11标准后的版本,可以直接使用静态局部变量、call_once 实现懒汉式单例模式
- 在C++11标准前的版本或者使用指针的方式实现单例模式时,需要考虑多线程问题
使用静态局部变量实现懒汉式单例模式(推荐)
- C++11及以后续标准,使用static局部变量来实现单例模式的懒汉式是一种线程安全且高效的方法
- 利用了C++11中局部静态变量初始化的线程安全性保证,无需额外的同步机制。当局部静态变量第一次被访问时,它会在一个线程安全的上下文中被初始化,并且只会被初始化一次
- 但使用C++11之前版本或者使用指针的方式实现单例模式时,需要考虑多线程问题 [静态变量]
#include <iostream>
class Singleton
{
public:
static Singleton