单例模式 _云服务器

01背景以我们常用办公软件WPS为例，我们使用的时候期望点击一次工具栏弹出一个对话框，再次点击的时候仍然是当前对话框，而不是出现多个对话框。反映到编程中，其实就是对话框只被实例化一次，这就是单例模式的一个应用场景。02概述单例模式(Singleton Pattern)：单例模式确保某一个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例，这个类称为单例类，它提供全局访问的方法。根据定义可知单例模式的要点有三个：
1、某个类只能有一个实例；
2、它必须自行创建这个实例；
3、它必须自行向整个系统提供这个实例。
单例模式是一种对象创建型模式。单例模式又名单件模式或单态模式。
03实现3.1 饿汉式
饿汉法就是在第一次引用该类的时候就创建对象实例，而不管实际是否需要创建。一上来就先实例化，但若类没有使用的话，就有点浪费资源类。public class Singleton {private static instance = new Singleton();private Singleton() {}public static getInstance() {return m_instance;}}优点：这样做的好处是编写简单，无需关注线程安全问题。
缺点：
1、会生产出过多的实例对象，无论你是否要使用他们。
2、无法做到延迟创建对象，但是我们很多时候都希望对象可以尽可能地延迟加载，从而减小负载，所以需要懒汉法。
3.2 懒汉式
饿汉式（又称饱汉模式），很饱不着急，延迟加载，啥时候用啥时候创建实例，存在线程安全问题。
实例在开始时为空，第一次加载后才实例化。可节约一些资源，但在并发时有可能出现多个单例。
优点：延时加载，用的时候才会生产对象。
缺点：存在线程安全问题，需要保证同步，付出效率的代价。
1、单线程实现
这种写法是最简单的，由私有构造器和一个公有静态工厂方法构成，在工厂方法中对singleton进行null判断，如果是null就new一个出来，最后返回singleton对象。
public class Singleton {private static Singleton singleton = null;//声明private Singleton(){}public static Singleton getSingleton() {if(singleton == null) singleton = new Singleton();//实例化return singleton;}}优点：延迟加载，资源利用率高，不执行getInstance()就不会被实例化，可以执行该类的其他静态方法。
缺点：第一次加载时不够快，线程不安全，多线程使用不必要的同步开销大。
2、多线程实现
1）直接加锁Singleton* Singleton::getInstance() {Lock lock;if (nullptr == m_instance) {m_instance = new Singleton();}return m_instance;}优点：线程安全。
缺点：代价太高（整个判空和申请阶段全部都加锁，一劳永逸，但是效率低，锁范围太大）。
2）双检查锁
双重锁模式，是饱汉模式的优化，进行双重判断，当已经创建过实例对象后就无需加锁，提高效率。也是一种推荐使用的方式。
Singleton* Singleton::getInstance() {if (nullptr == m_instance) {Lock lock;if (nullptr == m_instance) {m_instance = new Singleton();}}return m_instance;}只有对象为空的时候才加锁，加完锁后再判空，防止在加锁的过程中被另一个线程调用new，即进行双检查：第一次检查是避免代价过高的问题，第二次检查是防止多线程问题。
注：可以看出来与直接加锁相比，锁的范围缩小了，效率得以提升，同时通过在申请实例前加锁保证线程安全。

单例模式

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