設計模式之單例模式：singleton

1.設計模式是什麼？

設計模式其實就是前人總結，代表了最佳實踐，對於軟件開發過程中對象的封裝模式，也是各種複雜問題，極好解耦性的解決方案。

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下面我們來說一下單例模式的基本概念和代碼：

1. 單例類保證了全局只有唯一一個實例對象

2. 單例提供獲取這個唯一實例的接口

其實就是保證一個類中出現對象的全局唯一性。

首先對於單例模式而言，有2種

1. 懶漢模式：

#include<bits/stdc++.h>
#include<mutex>
using namespace std;

class singleton
{
    public:
    static singleton* GetInstance()
    {
        //使用雙重檢查，保證獲取鎖的資源不浪費
        if(_instance == NULL)
        {
            std::lock_guard<std::mutex>lck(_mtx);
            if(instance == NULL)
            {
                //一下解釋標記爲a
                singleton *tmp = new singleton();
                MemoryBarrier();//內存柵欄。後面會進行解釋。
                _instance = tmp;
            }
        }  
        return _instance;      
    }
    
    static void DelInstance()
    {
        if(_instance != NULL)
        {
            delete _instance;
            _instance = NULL;
        }
    }
    
    private:
    singleton():data(0){};
    singleton(const singleton&){};
    singleton& operator = (const sigleton&);
    static singleton* _instance;
    static mutex _mtx;
    int data;
}
singleton* singleton::_instance = NULL;
mutex singleton::_mtx;

其實單例模式沒有真想象的這麼簡單，百度上許多說單例模式的文章都說的有些許遺漏

這裏主要解釋一下內存柵欄的概念

如果我們將a處代碼轉換爲_instance = new singleton();

這在編譯器中處理爲3個部分，1.分配空間，2調用構造函數，3.賦值、

但是在某些情況話，編譯器可能進行優化進行重排，然後順序變成了1，3,2.將賦值提到了構造函數之前。

然後設想在高併發場景中，_instance已經進行了賦值，但是沒有調用構造函數，其他現場進入，直接返回_instance。一個沒有調用構造函數的_instance,這就會出現錯誤

所以我們聲明一個臨時變量，然後添加一個內存柵欄，其實就是指令順序的隔斷，不可提前。保證賦值構造的完全調用，其實就有點類似Linux中的sigsuspend();

以上就是完善的懶漢模式。

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餓漢模式：

餓漢模式使用RAII

//1
class singleton
{
    public:
    static singleton* GetInstance()
    {
        static single sInstance;
        return &sInstance;
    }
     private:
    singleton():data(0){};
    singleton(const singleton&){};
    singleton& operator = (const sigleton&);
    static singleton* _instance;
    int data;
}

//2
class singleton
{
    public:
    static sington* GetInstance()
    {
        assert(_instance);
        return _instance;
    }
     private:
    singleton():data(0){};
    singleton(const singleton&){};
    singleton& operator = (const sigleton&);
    static singleton* _instance;
    int data;
}
singleton* singleton::_instance = new singleton();

以上。