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C++和java设计模式之单例模式

来源:IT技术网编辑:雨天发布于:2017-01-21人围观

单例模式(Singleton),保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点。其构造过程由自身完成,可以将构造方法定义为private型的,这样外界就只能通过定义的静态的函数Instance()构造实例,这个函数的目的就是返回一个类的实例,在此方法中去做是否有实例化的判断。客户端不再考虑是否需要去实例化的问题,把这些都交给了单例类自身。通常我们可以让一个全局变量使得一个对象被访问,但它不能防止你实例化多个对象。一个最好的办法,就是让类自身负责保存它的唯一实例。这个类可以保证没有其他实例可以被创建,并且它可以提供一个访问该实例的方法。
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 >;
  多线程时Instance()方法加锁保护,防止多线程同时进入创建多个实例。m_instance为auto_ptr指针类型,有get和reset方法。发现好多网上的程序没有对多线程进行处理,笔者觉得这样问题很大,因为如果不对多线程处理,那么多线程使用时就可能会生成多个实例,违背了单例模式存在的意义。加锁保护就意味着这段程序在绝大部分情况下,运行是没有问题的,这也就是笔者对自己写程序的要求,即如果提前预料到程序可能会因为某个地方没处理好而出问题,那么立即解决它;如果程序还是出问题了,那么一定是因为某个地方超出了我们的认知。
  再附一下Java版的单例模式:
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;
  }
}
  上述代码中,一是对多线程做了处理,二是采用了双重加锁机制。由于synchronized每次都会获取锁,如果没有最外层的if (single == null)的判断,那么每次getInstance都必须获取锁,这样会导致性能下降,有了此判断,当生成实例后,就不会再获取锁。

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