參考:C++的單例模式與線程安全單例模式(懶漢/餓漢)
1 教科書裏的單例模式
我們都很清楚一個簡單的單例模式該怎樣去實現:構造函數聲明爲private防止被外部函數實例化,內部保存一個private static的類指針保存唯一的實例,實例的動作由一個public的類方法代勞,該方法也返回單例類唯一的實例。
代碼:
class CSingleton
{
private:
CSingleton(){}
static CSingleton* m_Instance;
public:
static CSingleton* instance(){
if (m_Instance == NULL)
m_Instance = new singleton();
return m_Instance;
}
};
2 懶漢與餓漢
單例大約有兩種實現方法:懶漢與餓漢。
- 懶漢:故名思義,不到萬不得已就不會去實例化類,也就是說在第一次用到類實例的時候纔會去實例化,所以上邊的經典方法被歸爲懶漢實現;
- 餓漢:餓了肯定要飢不擇食。所以在單例類定義的時候就進行實例化。
特點與選擇:
- 由於要進行線程同步,所以在訪問量比較大,或者可能訪問的線程比較多時,採用餓漢實現,可以實現更好的性能。這是以空間換時間。
- 在訪問量較小時,採用懶漢實現。這是以時間換空間。
3 線程安全的懶漢實現
線程不安全,怎麼辦呢?最直觀的方法:加鎖。
- 加鎖的經典懶漢實現:
class Singleton
{
private:
Singleton(){}
static Singleton* m_Instance;
public:
static pthread_mutex_t mutex;
static Singleton* initance();
};
pthread_mutex_t Singleton::mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
Singleton* Singleton::m_Instance = NULL;
Singleton* Singleton::initance()
{
if (NULL == m_Instance)
{
pthread_mutex_lock(&mutex);
if (NULL == m_Instance)
m_Instance = new Singleton();
pthread_mutex_unlock(&mutex);
}
return m_Instance;
}
4 餓漢實現
因爲餓漢實現本來就是線程安全的,不用加鎖。
class CSingleton{
private:
CSingleton(){}
static CSingleton* m_Instance;
public:
static CSingleton* getInstance(){
return m_Instance;
}
};
//create m_Instance
CSingleton* CSingleton::m_Instance = new CSingleton();