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设计模式之美 -- 单例模式

编程日记 2024-04-10 21:30:00

为什么要使用单例？

一个类只允许创建一个对象或者实例。

背景简介：使用多线程并发访问同一个类，为了保证类的线程安全，可以有两种方法：
将该类定义为单例模式，即该类仅允许创建一个实例
为该类的成员函数添加类级别的锁
举例：
一个向指定文件写入日志的类，为了保证该类并发调用时写入文件的日志不会覆盖，需执行以上操作。

单例模式的几种经典的实现方式：

饿汉式
在类的加载期间，将静态实例初始化好，所以实例的创建是线程安全的。但是这样的方式不支持延迟加载，且每加载一个实例都会重新初始化一次，开销较大。
懒汉式
懒汉模式相对于饿汉模式的优点是支持延迟加载(C++ 种的动态绑定)，只有实例化的时候才知道该对象的实例。但是会导致出现频发加锁，释放锁造成效率底下的问题。
双重检测
双重检测既支持延迟加载，又支持高并发的单例实现方式。
静态内部类
JAVA支持的静态内部类实现单例。这种实现方式既支持延迟加载，也支持高并发实例，实现起来也比双重检测简单。
枚举
最简单的实现方式，基于枚举实现的单例。通过枚举类型本身的特性，保证了实例创建的线程安全性和实例的唯一性。

C语言单例模式的实现：

饿汉模式

csingleton.h

#ifndef CSINGLETON_H
#define CSINGLETON_H
#include <stdlib.h>typedef struct {void* (*ctor)(void *_self);void* (*dtor)(void *_self);void* (*createInstance)(void *self);void *instance;
} _CSingleton;extern const void *CSingleton;
void *GetInstance(void);#endif

csingleton.c

#include "csingleton.h"
#include <stdlib.h>static void *csingletonCtor(void *_self) {_CSingleton *self = _self;self->instance = _self;return self;
}static void *csingletonDtor(void *_self) {_CSingleton *self = _self;self->instance = NULL;return self;
}static void *csingletonCreateInstance(void *_self) {_CSingleton *self = _self;self->instance = _self;return self;
}static _CSingleton _csingleton = {csingletonCtor, csingletonDtor, csingletonCreateInstance, NULL
};
const void *CSingleton = &_csingleton;void *GetInstance(void) { //当调用该函数加载类的时候进行初始化if (NULL == ((_CSingleton*)CSingleton)->instance) {return csingletonCtor(CSingleton);} else {return ((_CSingleton*)CSingleton)->instance;}
}

main.c

#include "csingleton.h"
#include <stdio.h>int main(int argc, char *argv[]) {void *ps1 = GetInstance();void *ps2 = GetInstance();if (ps1 == ps2) {fprintf(stdout, "ps1 = ps2\n");}return 0;
}

懒汉模式

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>
#include <omp.h>typedef struct ID{char *name;int id_num;
}id;static id *_id = NULL;/*通过锁进行并发访问时线程间竞争的控制*/
static omp_lock_t lock;id *getInstance(){omp_set_lock(&lock);if(NULL != _id) {omp_unset_lock(&lock);return _id;} else {_id = (id*)malloc(sizeof(id));assert(_id != NULL);omp_unset_lock(&lock);return _id;}
}int main(int argc, char *argv[]) {omp_set_num_threads(20);//运行时的库函数，设置运行的线程数目id * i1, *i2;omp_init_lock(&lock);{i1 = getInstance() ;i1->name = "Rong";i1->id_num = omp_get_thread_num();}{i2 = getInstance() ;i2->name = "Tao";}omp_destroy_lock(&lock);if(i1 == i2){fprintf(stdout, " i1 == i2 \n");}fprintf(stdout, "i1->name = %s, i1->score = %d\n",i1->name, i1->id_num);fprintf(stdout, "i2->name = %s, i2->score = %d\n",i2->name, i2->id_num);return 0;
}

C++实现单例模式

饿汉模式

#include <iostream>
using namespace std;class Singleon
{
private:Singleon(){cout << "Singleon()" << endl;}static Singleon* instance;
public:static Singleon* GetSingleon(){return instance;}static Singleon* Destroy(){delete instance;instance = NULL;}
};/*编译加载类的时候即初始化，静态成员编译的时候即会初始化*/
Singleon* Singleon::instance = new Singleon();int main(){Singleon* sl1 = Singleon::GetSingleon();Singleon* sl2 = Singleon::GetSingleon();Singleon* sl3 = Singleon::GetSingleon();cout << sl1 << endl;cout << sl2 << endl;cout << sl2 << endl;system("pause");return 0;}

懒汉模式

#include <iostream>
using namespace std;class Singleon
{
private:Singleon(){cout << "Singleon()" << endl;}static Singleon*instrance;
public:static Singleon* GetSingleon(){if (NULL == instrance){instrance = new Singleon();cout << "对象创建成功" << endl;}else{cout << "对象已经创建成功，无须再建" << endl;}return instrance;}static Singleon* Destroy(){delete instrance;instrance = NULL;}
};/*类加载的时候不进行初始化，实例化的时候进行初始化*/
Singleon* Singleon::instrance =  NULL;
int main()
{Singleon* sl1 = Singleon::GetSingleon();Singleon* sl2 = Singleon::GetSingleon();Singleon* sl3 = Singleon::GetSingleon();cout << sl1 << endl;cout << sl2 << endl;cout << sl2 << endl;system("pause");return 0;
}

https://www.dkcj.cn/info/4488.html

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在iOS上使用ffmpeg播放视频

国外靠谱的有这几个：1、Mooncatventures group https://github.com/mooncatventures-group2、KxMoviePlayer (use OpenGLES, Core Audio) https://github.com/kolyvan/kxmovie3、FFmpeg for ios (with OpenGLES, AudioQueue) https://github.com/flyhawk007/FFmpeg-…

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python运行错误怎么查找_求助，python的二分法查找，按照视频上的代码写下来，结果运行错误...

该楼层疑似违规已被系统折叠隐藏此楼查看此楼def bsearch(s,e,first,last,calls):print(first,last,calls)if (last-first) < 2: return s[first] e or s[last]mid first (last - first)/2if s[mid] e: return Trueif s[mid] > e: return bsearch(s,e,first,mid-1,c…

编程日记2024/04/10 11:30:00

system.out 汉字乱码

使用sts时，文件编码都设置成了UTF-8，使用system.out.println输出汉字时，出现乱码。解决方案： run>run configurations>common>encoding修改为gbk就可以了。转载于:https://www.cnblogs.com/javaleon/p/4075341.html

编程日记2024/04/10 11:00:01

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编程日记2024/04/10 10:30:00

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编程日记2024/04/10 10:00:01

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编程日记2024/04/10 09:00:00

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编程日记2024/04/10 08:30:00

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编程日记2024/04/10 08:00:00

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编程日记2024/04/10 07:30:00

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一、Java对象创建时机我们知道，一个对象在可以被使用之前必须要被正确地实例化。在Java代码中，有很多行为可以引起对象的创建，最为直观的一种就是使用new关键字来调用一个类的构造函数显式地创建对象，这种方式在Java规范中被称为 …

编程日记2024/04/10 07:00:00

CakePHP中出现persistent is not writable等Warning的解决方法

在新部署CakePHP项目或者从SVN中重新Update项目的时候，有时候会出现下面的警告： Warning (512): D:\xampp\htdocs\xxxx\app\tmp\cache\ is not writable [CORE\cake\libs\cache\file.php, line 281] Warning (512): \persistent\ is not writable [CORE\…

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