单例模式类设计｜什么是饿汉模式和懒汉模式

前言

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什么是单例模式

一个类只能创建一个对象，即单例模式，该模式可以保证系统中该类只有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点，该实例被所有程序模块共享。比如在某个服务器程序中，该服务器的配置信息存放在一个文件中，这些配置数据由一个单例对象统一读取，然后服务进程中的其他对象再通过这个单例对象获取这些配置信息，这种方式简化了在复杂环境下的配置管理。

单例模式有两种实现方式：

饿汉模式
懒汉模式

饿汉模式

就是说不管你将来用不用，程序启动时就创建一个唯一的实例对象。

优点:

简单、没有线程安全问题

缺点:

当一个程序中有多个单例，并且有先后初始化顺序的要求的时候，饿汉无法控制。
饿汉单例类创建得多的时候，初始化任务多的时候，会影响程序的启动速度。

//设计只能创建一个对象的类（单例模式）
//有两种设计方案
//饿汉模式 -- 一开始(main())之前就创建出对象了
#if 1
class MemoryPool //假设要求设计一个内存池 -- 要求是单例的 ，当然只是名字而已，我们不是真的实现内存池
{
public:static MemoryPool* GetInstance(){return _pinst;}void* Alloc(size_t n){void* ptr = nullptr;//...//里面啥东西我们不管return ptr;}void Dealloc(void* ptr){//...}
protected:char* _ptr = nullptr;
protected://构造函数私有MemoryPool() {}//两种写法，这里只写了一种，写成指针也可以，不写成指针也可以static MemoryPool* _pinst;//声明
};
MemoryPool* MemoryPool::_pinst = new MemoryPool;#define MemoryPoolObject MemoryPool::GetInstance()
int main()
{//一般是这样调用的，直接调就行void* ptr1 = MemoryPool::GetInstance()->Alloc(10);MemoryPool::GetInstance()->Dealloc(ptr1);//单例模式一般就是通过这个 MemoryPool::GetInstance() 去找到这个已经创建好的对象，去调它里面的东西void* ptr2 = MemoryPoolObject->Alloc(29);MemoryPoolObject->Dealloc(ptr2);return 0;
}
#endif

懒汉模式

对象第一次使用的时候再创建。

优点：

可以控制顺序
不影响启动速度

缺点：

相对复杂
线程安全问题要处理好

//懒汉模式
//对象第一次使用的时候再创建
class MemoryPool //假设要求设计一个内存池 -- 要求是单例的 ，当然只是名字而已，我们不是真的实现内存池
{
public:static MemoryPool* GetInstance(){//如果发现指针是nullptr的时候，说明我们是第一次使用这个类if (_pinst == nullptr){//第一次创建cout << "第一次创建对象" << endl;_pinst = new MemoryPool;}return _pinst;}void* Alloc(size_t n){void* ptr = nullptr;//...//里面啥东西我们不管return ptr;}void Dealloc(void* ptr){//...}class CGarbo{public:~CGarbo(){if (_pinst)delete _pinst;}};
protected:char* _ptr = nullptr;
protected://构造函数私有MemoryPool() {}//两种写法，这里只写了一种，写成指针也可以，不写成指针也可以static MemoryPool* _pinst;//声明
};
MemoryPool* MemoryPool::_pinst = nullptr;
//回收对象
//在main结束之后，它会调用析构函数，就会释放单例对象
static MemoryPool::CGarbo gc;
#define MemoryPoolObject MemoryPool::GetInstance()
int main()
{//一般是这样调用的，直接调就行cout << " -------- 第一次使用 -------- " << endl;void* ptr1 = MemoryPool::GetInstance()->Alloc(10);MemoryPool::GetInstance()->Dealloc(ptr1);//单例模式一般就是通过这个 MemoryPool::GetInstance() 去找到这个已经创建好的对象，去调它里面的东西cout << " -------- 第二次使用 -------- " << endl;void* ptr2 = MemoryPoolObject->Alloc(29);MemoryPoolObject->Dealloc(ptr2);return 0;
}