1.什么是单例模式?
顾名思义,单例模式就是在这个单例类确保只有一个对象被创建。也就是说这个类只能实例化一个对象。
特征:1.单例类最多只能有一个实例; 2.单例类必须自己创建自己唯一的实例; 3.单例类必须给所有其他的对象提供这一实例。
2.为什么要有单例模式?
首先,单例模式中某一类只能实例化一个对象,然后该类提供了一个全局都可以访问的实例化静态对象,以此来应对程序中某些频繁销毁构建的全局类
优点:1.内存中该类只实例化了一个对象,减少了内存的消耗;2.避免资源的重复占用
缺点:单例类的话,不能被继承,因为它的构造函数那些东西都是私有(private)的;
3.应用场景
假如说我们现在要写一个连接数据库的程序,因为创建数据库链接对象非常消耗资源,如果我们每次都重复操作---->创建数据库链接对象,就会非常消耗内存资源 ,我们也可以发现,这个数据库链接是可以复用的,所以我们将对象设计成单例的,这样就可以重复使用这个对象就可以了,可以在很大程度上减少资源的消耗。
4.单例模式的实现
1.饿汉模式(空间换时间):
将单例类的唯一对象实例,通过一个静态成员变量来实现,加载进程时即完成创建,无论用或不用该单例对象都一直存在。
class Chairman
{
public:
void print()
{
cout << "对象调用" << endl;
}
private:
Chairman() //私有构造函数
{
cout << "创建chairman类" << endl;
}
public:
static Chairman* singleman; //类内声明chairman对象指针
};
Chairman* Chairman::singleman = new Chairman; //类外进行初始化
int main()
{
cout << "main函数开始执行" << endl;
Chairman::singleman->print();
system("pause");
return 0;
}
上述代码的运行结果如下:
上述代码是先创建的chairman,然后才调用的main主函数 ,也就是说在预编译阶段已经将对象构建完成(这也是饿汉模式的特点)
但是饿汉模式也会有问题:当这个对象特别大的时候,无论你用不用该对象,在使用程序开始的那一课开始,对象已经存在,会造成巨大的内存浪费。
2.懒汉模式(时间换空间)
????????第一次用到类实例的时候才会去实例化,在还没使用到类实例的时候,它是不会进行实例化的。(只有在用到该类示例的时候才会进行实例化)。
class Chairman
{
public:
void print()
{
cout << "对象调用" << endl;
}
static Chairman* getChairman()
{
if (Chairman::singleman == nullptr)
{
Chairman::singleman = new Chairman();
}
return Chairman::singleman;
}
private:
Chairman() //私有构造函数
{
cout << "创建chairman类" << endl;
}
private:
static Chairman* singleman;
};
Chairman* Chairman::singleman = nullptr;
int main()
{
cout << "main主函数开始调用" << endl;
Chairman* c1 = Chairman::getChairman();
c1->print();
system("pause");
return 0;
}
我们看一下上述代码的运行结果:
?上述代码运行结果如上,可以看到只有在需要实例化chairman的时候,才回去调用chairman的构造函数。
懒汉模式的缺点:在多线程中可能不是线程安全的。
解决方法:双重检验锁版本,参考自:面试官问我:饿汉模式,懒汉模式线程安全吗?我用这个直接绝杀!__RailGun_的博客-CSDN博客_饿汉模式和懒汉模式线程安全(上述参考文章为Java版的,我只能看懂个大概,后面会出一篇解决懒汉、饿汉缺点的文章)
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