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C++和java設(shè)計(jì)模式之單例模式

更新時(shí)間：2016年12月16日 11:46:08 作者：jiayayao

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了C++和java設(shè)計(jì)模式之單例模式的相關(guān)資料，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下

單例模式（Singleton），保證一個(gè)類僅有一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)訪問它的全局訪問點(diǎn)。其構(gòu)造過程由自身完成，可以將構(gòu)造方法定義為private型的，這樣外界就只能通過定義的靜態(tài)的函數(shù)Instance()構(gòu)造實(shí)例，這個(gè)函數(shù)的目的就是返回一個(gè)類的實(shí)例，在此方法中去做是否有實(shí)例化的判斷?？蛻舳瞬辉倏紤]是否需要去實(shí)例化的問題，把這些都交給了單例類自身。通常我們可以讓一個(gè)全局變量使得一個(gè)對(duì)象被訪問，但它不能防止你實(shí)例化多個(gè)對(duì)象。一個(gè)最好的辦法，就是讓類自身負(fù)責(zé)保存它的唯一實(shí)例。這個(gè)類可以保證沒有其他實(shí)例可以被創(chuàng)建，并且它可以提供一個(gè)訪問該實(shí)例的方法。

C++版本：

  template <class T>
  class Singleton
  {
  public:
    static inline T* Instance();
    static inline void ReleaseInstance();

  private:
    Singleton(void){}
    ~Singleton(void){}
    Singleton(const Singleton&){}
    Singleton & operator= (const Singleton &){}

    static std::auto_ptr<T> m_instance;
    static ThreadSection m_critSection;
  };

  template <class T>
  std::auto_ptr<T> Singleton<T>::m_instance;

  template <class T> 
  ThreadSection Singleton<T>::m_critSection;

  template <class T>
  inline T* Singleton<T>::Instance()
  {
    AutoThreadSection aSection(&m_critSection);
    if( NULL == m_instance.get())
    {
      m_instance.reset ( new T);
    }

    return m_instance.get();
  }
  template<class T>
  inline void Singleton<T>::ReleaseInstance()
  {
    AutoThreadSection aSection(&m_critSection);
    m_instance.reset();
  }

#define DECLARE_SINGLETON_CLASS( type ) \
  friend class std::auto_ptr< type >;\
    friend class Singleton< type >;

　　多線程時(shí)Instance()方法加鎖保護(hù)，防止多線程同時(shí)進(jìn)入創(chuàng)建多個(gè)實(shí)例。m_instance為auto_ptr指針類型，有g(shù)et和reset方法。發(fā)現(xiàn)好多網(wǎng)上的程序沒有對(duì)多線程進(jìn)行處理，筆者覺得這樣問題很大，因?yàn)槿绻粚?duì)多線程處理，那么多線程使用時(shí)就可能會(huì)生成多個(gè)實(shí)例，違背了單例模式存在的意義。加鎖保護(hù)就意味著這段程序在絕大部分情況下，運(yùn)行是沒有問題的，這也就是筆者對(duì)自己寫程序的要求，即如果提前預(yù)料到程序可能會(huì)因?yàn)槟硞€(gè)地方?jīng)]處理好而出問題，那么立即解決它；如果程序還是出問題了，那么一定是因?yàn)槟硞€(gè)地方超出了我們的認(rèn)知。

　　再附一下Java版的單例模式：

public class Singleton {
  private Singleton() {    
  }
  
  private static Singleton single = null;
  
  public static Singleton getInstance() {
    if (single == null) {
      synchronized (Singleton.class) {
        if (single == null) {
          single = new Singleton();
        }        
      }
    }
    
    return single;
  }
}

　　上述代碼中，一是對(duì)多線程做了處理，二是采用了雙重加鎖機(jī)制。由于synchronized每次都會(huì)獲取鎖，如果沒有最外層的if (single == null)的判斷，那么每次getInstance都必須獲取鎖，這樣會(huì)導(dǎo)致性能下降，有了此判斷，當(dāng)生成實(shí)例后，就不會(huì)再獲取鎖。

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