【设计模式】单例模式

1.目的

软件设计过程中,需要的一种特殊的类,其在整个软件生命周期中只存在一个对象,才能保证它们的逻辑正确性及效率。

如何绕过构造器,保证类只有一个实例?就是单例模式。


2.应用场景

 通讯设计中的服务端

 工厂模式中的工厂类

  计数器

 日志

 配置

 数据库连接池

 线程池

 Web系统中的Application对象



3.结构



4.核心

控制用户使用new对类的实例进行构造


5.使用

 构造方法私有化

 实例静态化

 提供获取实例的静态方法

 多线程的同步锁

下载方式:https://pan.quark.cn/s/c9b9b647468b ### 初级JSP程序设计教程核心内容解析#### 一、JSP基础概述JSP(JavaServer Pages)是由Sun Microsystems公司创建的一种动态网页技术规范,主要应用于构建动态网站及Web应用。JSP技术使得开发者能够将动态数据与静态HTML文档整合,从而实现网页内容的灵活性和可变性。##### JSP的显著特性:1. **动态与静态内容的分离**:JSP技术支持将动态数据(例如数据库查询结果、实时时间等)嵌入到静态HTML文档中。这种设计方法增强了网页的适应性和可维护性。2. **易用性**:开发者可以利用常规的HTML编辑工具来编写静态部分,并通过简化的标签技术将动态内容集成到页面中。3. **跨平台兼容性**:基于Java平台的JSP具有优良的跨操作系统运行能力,能够在多种不同的系统环境中稳定工作。4. **强大的后台支持**:JSP能够通过JavaBean组件访问后端数据库及其他资源,以实现复杂的数据处理逻辑。5. **执行效率高**:JSP页面在初次被请求时会被转换为Servlet,随后的请求可以直接执行编译后的Servlet代码,从而提升了服务响应的效率。#### 二、JSP指令的运用JSP指令用于设定整个JSP页面的行为规范。这些指令通常放置在页面的顶部,向JSP容器提供处理页面的相关指导信息。##### 主要的指令类型:1. **Page指令**: - **语法结构**:`<%@ page attribute="value" %>` - **功能**:定义整个JSP页面的运行特性,如设定页面编码格式、错误处理机制等。 - **实例**: ...
### 单例模式概述 单例模式是一种创建型设计模式,确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点来访问这个实例。在C++中,单例模式常用于需要全局唯一实例的场景,如日志记录器、数据库连接池等。 ### 实现方法 #### 饿汉式单例 饿汉式单例在程序启动时就创建实例,因此是线程安全的。以下是饿汉式单例的实现代码: ```cpp #include <iostream> class Singleton { private: // 私有构造函数,防止外部实例化 Singleton() {} // 禁止拷贝构造函数 Singleton(const Singleton&) = delete; // 禁止赋值运算符 Singleton& operator=(const Singleton&) = delete; // 唯一实例 static Singleton instance; public: // 静态方法,用于获取唯一实例 static Singleton& getInstance() { return instance; } void doSomething() { std::cout << "Singleton is doing something." << std::endl; } }; // 初始化唯一实例 Singleton Singleton::instance; int main() { Singleton& singleton = Singleton::getInstance(); singleton.doSomething(); return 0; } ``` 在上述代码中,`Singleton` 类的构造函数被声明为私有,这意味着外部无法直接实例化该类。`getInstance` 方法用于获取唯一的实例,而 `instance` 是在类外进行初始化的。 #### 懒汉式单例 懒汉式单例在第一次使用时才创建实例。在多线程环境下,需要考虑线程安全问题。以下是一个线程安全的懒汉式单例实现: ```cpp #include <iostream> #include <mutex> class Singleton { private: // 私有构造函数,防止外部实例化 Singleton() {} // 禁止拷贝构造函数 Singleton(const Singleton&) = delete; // 禁止赋值运算符 Singleton& operator=(const Singleton&) = delete; // 唯一实例指针 static Singleton* instance; // 互斥锁,用于线程安全 static std::mutex mutex_; public: // 静态方法,用于获取唯一实例 static Singleton& getInstance() { std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex_); if (instance == nullptr) { instance = new Singleton(); } return *instance; } void doSomething() { std::cout << "Singleton is doing something." << std::endl; } }; // 初始化唯一实例指针 Singleton* Singleton::instance = nullptr; // 初始化互斥锁 std::mutex Singleton::mutex_; int main() { Singleton& singleton = Singleton::getInstance(); singleton.doSomething(); return 0; } ``` 在上述代码中,使用了 `std::mutex` 来保证线程安全。在 `getInstance` 方法中,使用 `std::lock_guard` 来自动管理锁的获取和释放。 ### 使用场景 - **日志记录器**:在整个应用程序中,通常只需要一个日志记录器来记录所有的日志信息。 - **数据库连接池**:为了避免频繁地创建和销毁数据库连接,可以使用单例模式来管理数据库连接池。 - **配置管理**:应用程序的配置信息通常是全局唯一的,可以使用单例模式来管理配置信息。 ### 最佳实践 - **确保线程安全**:在多线程环境下,需要使用锁或其他同步机制来保证单例的线程安全。 - **防止拷贝和赋值**:将拷贝构造函数和赋值运算符声明为私有或删除,防止外部进行拷贝和赋值操作。 - **内存管理**:对于使用 `new` 创建的单例实例,需要确保在程序结束时正确释放内存,或者使用智能指针来管理内存。
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