每日一句英語學習，每天進步一點點：
"Better not to ignore the past but learn from it instead. Otherwise, history has a way of repeating itself."
「最好不要無視過去，而是從中汲取經驗教訓，否則，歷史會有重演的時候。」
前言
有某些場景下，我們不希望有多個相同的 Linux 進程 或 Shell 腳本同時執行，因爲相同進程同時執行，可能會破壞數據的一致性。
當然還有在 C++ 代碼裏，有時希望保證程序中一個類只有一個實例，並提供一個訪問它的全局訪問點，也就是所謂的「單例模式」。只有一個實例很重要，比如一個打印機可以有多個打印任務，但是隻有一個正在工作的任務，一個系統只能有一個窗口管理器或文件系統。
接下來，簡單介紹下：
Linux 命令的方式控制進程是「單例」的方式；
C 代碼單進程控制的實現；
C++ 線程安全的「單例模式」實現。
正文
flock 命令爲腳本加鎖
可以用flock命令爲 Shell 腳本加鎖。當多個進程可能會執行同一個腳本，這些進程需要保證其它進程沒有在操作，以免重複執行。通常，這樣的進程會使用一個「鎖文件」，也就是建立一個文件來告訴別的進程自己在運行，如果檢測到那個文件存在則認爲有操作同樣數據的進程在工作。
flock命令來爲腳本加鎖，如下命令：
flock -xn <鎖文件> -c <shell腳本>
-x : 獲取一個排它鎖，或者稱爲寫入鎖，爲默認項
-n : 非阻塞模式，當獲取鎖失敗時，返回 1 而不是等待
-c : 執行命令或腳本
實戰演示
1. 編寫一個測試腳本 test.sh
#! /bin/bash
echo "Hello World"
sleep 1000
2. flock 命令給腳本加鎖
flock -xn ./test.lock -c "/root/test.sh"
3. 開啓另外一個 bash 窗口運行同個的腳本
另外一個 bash 窗口運行了同個腳本後，未獲取到鎖直接返回了，直到上一個腳本運行完畢，這個纔可以開始正常運行。
應用的場景
可以在 Linux 定時器/etc/crontab裏運用flock命令爲腳本加鎖，防止重複執行：
* * * * * (flock -xn ./test.lock -c "/root/test.sh")
C 代碼實現單進程控制
通常後臺服務器程序都必須有且只有一個進程，那麼如何控制單進程呢？思想和上面提到的flock命令差不多。
我們可以通過flock系統接口函數對某個文件進行加鎖
若加鎖不正常，說明後臺服務進程已經在運行了，這時則直接報錯退出；
若加鎖成功，說明後臺服務進程沒有在運行，這時可以正常啓用進程。
用 flock 函數實現的單進程控制代碼
實戰演練
我們在 main 函數使用上面的函數：
int main(void)
{
//進程單實例運行檢測
if(0 != server_is_running())
{
printf("myserver process is running!!!!! Current process will exit !\n");
return -1;
}
while(1)
{
printf("myserver doing ... \n");
sleep(2);
}
return 0;
}
運行程序，可知進程pid是 6965
[root@lincoding singleprocess]# ./myserver
server is not running! begin to run..... pid=6965
myserver doing ...
myserver doing ...
此時，再運行同個程序，這時會報錯退出，因爲檢測到程序已經在運行中，不可以起另外一個進程。
[root@lincoding singleprocess]# ./myserver
server is runing now! errno=11
myserver process is running!!!!! Current process will exit !
C++ 單例模式
單例模式指在整個系統生命週期裏，保證一個類只能產生一個實例，確保該類的唯一性。
單例類的特點：
聲明「構造函數和析構函數」爲 private 類型，目的禁止外部構造和析構
聲明「複製構造和賦值操作」函數爲 private 類型，目的是禁止外部拷貝和賦值，確保實例的唯一性
類裏有個獲取實例的「靜態函數」，可以全局訪問
還有需要注意的是寫單例類時，要注意多線程的競爭的問題，因爲可能存在當兩個線程同時獲取單例對象時，產生出了兩個對象，這就違背了單例模式的唯一性。
單例模式實現的方式有很多種，這裏推薦一下相對比較簡潔的懶漢式單例的兩種寫法：
在 C++ 11 標準中提出「局部靜態變量」初始化具有線程安全性，那麼此時寫出一個線程安全的單例類，只需要幾行代碼。
Single 使用的靜態變量是一個「局部靜態變量」，因此只有在 Single 的GetInstance()函數被調用時其纔會被創建，從而擁有了延遲初始化（Lazy）的效果，提高了程序的啓動性能。同時該實例將生存至程序執行完畢。而就 Single 的用戶代碼而言，其生存期貫穿於整個程序生命週期，從程序啓動開始直到程序執行完。
同時，C++ 11 也提供一個新的東西叫
std::call_once，配合std::once_flag，可以保證函數在任何情況下只調用一次。
小結
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