单例模式

英文: Singleton pattern.
别名: 单例模式/单件模式.

描述

确保一个类只有一个实例, 并提供一个全局指针用于访问实例.

优点

• 初始化顺序可控的全局变量. 全局变量初始化顺序不可控, 因此有全局变量的类的构造函数中不应该访问全局变量, 因为它们可能还未被初始化. (适用于 C++)

缺点

• 是全局变量, 可能提高代码耦合度.
• 并发不友好, 可能同时被多个线程读取和修改.

提示

• 可以被继承.
• 若初始化时间较长, 为避免性能问题, 可以提前初始化.

实现

• 第一次获取实例时初始化, 被称为懒汉式.

  初始化顺序可控, C++11及之后线程安全, C++11之前线程不安全.
  出处: 该方法由 Scott Meyer 在 Effective C++ 一书中提出.

  class Singleton {
  public:
      Singleton(const Singleton&) = delete;
      Singleton operator=(const Singleton&) = delete;
  
      static Singleton& get() {
          static Singleton instance;
          return instance;
      }
  
  private:
      Singleton() = default;
  };
  

• 作为全局变量初始化, 被称为饿汉式.

  初始化顺序不可控, 线程安全.

  class Singleton {
  public:
      static Singleton& get() {
          return *instance;
      }
  
  private:
      Singleton() = default;
  
      static Singleton *instance;
  };
  
  Singleton* Singleton::instance = new Singleton();
  

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