常见单例模式

设计模式

创建型、结构型、行为型

单例模式：创建型

定义：

只提供唯一一个类的实例，本质就是一个全局变量

用途：

①设备管理器：在类里面管理设备驱动
②数据池：多个函数对其数据进行读写操作

要点：

1、static特性，全局只有一个实例，并且用户自己不能声明定义，即将构造函数设为私有private。
2、线程安全
3、禁止赋值和拷贝

实现

1、饿汉式

从名字上也很好理解，就是“比较勤”，实例在初始化的时候就已经建好了，不管你有没有用到，都先建好了再说。好处是没有线程安全的问题，坏处是浪费内存空间。

class test
{
public:
	//3、引用返回一个实例
	static test& getinst()
	{
		return m_inst;
	}
private:
	//1、构造方法私有
	test()
	{}
private:
	//2、成员变量包含一个static的自身的实例
	static test m_inst;
};
//4、初始化单例对象
test test::m_inst;

2、懒汉式

再需要实例化的时候才进行实例化，即get_instance() 方法的时候才 new 一个单例的对象， 如果不被调用就不会占用内存。
缺点：

1. 线程安全：当多线程获取单例时有可能引发竞态条件；解决办法:加锁
2. 内存泄漏：类中只负责new出对象，却没有负责delete对象，因此只有构造函数被调用，析构函数却没有被调用;因此会导致内存泄漏。解决办法： 使用共享指针;

//懒汉
class test
{
public:
	//3、返回创建完毕的指针
	static test* getinst()
	{
		if (m_inst == nullptr)
		{
			m_inst = new test;
		}
		return m_inst;
	}
private:
	//1、构造方法私有
	test()
	{}
private:
	//2、此处不再是实例，而是指针
	static test *m_inst;
};
//4、初始化为空指针
test* test::m_inst = nullptr;

3、双检锁

上面的单例类有一个缺陷，就是在多线程的时候不安全，所以可以对其改进。
又叫双重校验锁，综合了懒汉式和饿汉式两者的优缺点整合而成。看上面代码实现中，特点是在synchronized关键字内外都加了一层 if 条件判断，这样既保证了线程安全，又比直接上锁提高了执行效率，还节省了内存空间。

#include<mutex>
mutex mt;
//双检锁
class test
{
public:
	//3、返回创建完毕的指针
	static test* getinst()
	{
		if (m_inst == nullptr)
		{
			//5、加锁解锁
			mt.lock();
			if (m_inst == nullptr)
			{
				m_inst = new test;
			}
			mt.unlock();
		}
		return m_inst;
	}
private:
	//1、构造方法私有
	test()
	{}
private:
	//2、此处不再是实例，而是指针
	static test *m_inst;
};
//4、初始化为空指针
test* test::m_inst = nullptr;

4、静态内部类

静态内部类的方式效果类似双检锁，但实现更简单。但这种方式只适用于静态域的情况，双检锁方式可在实例域需要延迟初始化时使用

5、枚举

枚举的方式是比较少见的一种实现方式，但是看上面的代码实现，却更简洁清晰。并且她还自动支持序列化机制，绝对防止多次实例化。