........................................單例模式..............................................

單例模式：即唯一例項的意思，也就是保證一個類只有唯一的一個例項，並提供一個訪問它的全域性訪問點。

單例模式的實現方式：

1.需要保證一個類只有一個例項；

在類中，要構造一個例項，就必須呼叫類的建構函式，為了防止在外部呼叫類的建構函式而構造例項，需要將建構函式定義為protected或者private。

2.需要提供一個全域性訪問點；

在類中定義一個該類的static變數，再定義一個獲取該static變數的static函式，返回在類內部唯一構造的例項。

以下程式碼是通過C++實現簡單的單例模式（也就是所謂的餓漢式，後面我們會具體分析）

#include<iostream>
using namespace std;

class Singleton
{
public:
//全域性訪問點
	static Singleton* Instance();
	int GetTest();
protected:
	Singleton();
private:
	static Singleton* _instance; //唯一例項
	int m_test;
};

Singleton* Singleton::_instance  = 0;

Singleton::Singleton ()
{
	m_test = 10;
	cout<<"Singleton!"<<endl;
}

int Singleton::GetTest ()
{
	return m_test;
}

Singleton* Singleton::Instance ()
{
	if(_instance == 0)
	{
		_instance = new Singleton();
	}
	return _instance;
}

int main()
{
	Singleton* sgn = Singleton::Instance ();
	cout<<sgn->GetTest ()<<endl;

	return 0;
}
 

如下面程式碼所示：

#include<iostream>
#include<unistd.h>
#include<pthread.h>

using namespace std;

class Singleton
{
public:
	static pthread_mutex_t mutex;
	static Singleton* Instance();
	int GetTest();
protected:
	Singleton();
private:
	static Singleton* _instance;
	int m_test;
};

Singleton* Singleton::_instance  = NULL;
pthread_mutex_t Singleton::mutex;

Singleton::Singleton ()
{
	m_test = 10;
	cout<<"Singleton!"<<endl;
}

int Singleton::GetTest ()
{
	return m_test;
}

Singleton* Singleton::Instance ()
{
	if(_instance == NULL)
	{
		pthread_mutex_lock (&mutex);
		if(_instance == NULL)
		{
			_instance = new Singleton();
		}
		pthread_mutex_unlock(&mutex);
	}
		return _instance;
}

int main()
{
	Singleton* sgn = Singleton::Instance ();
	cout<<sgn->GetTest ()<<endl;

	return 0;
}
 

進行兩次判斷，可以避免多次加鎖與解鎖操作，同時也保證了執行緒安全。

單例模式中的兩種實現方式：懶漢式和餓漢式

懶漢：很懶，不到萬不得已就不會去例項化類，也就是說在第一次用到類例項的時候才會去例項化。上面第一個經典單例就是採用懶漢式實現。

餓漢：無論是否呼叫該類的例項，在單例類定義的時候就進行例項化。

二者選擇方式：

• 由於要進行執行緒同步，所以在訪問量比較大，或者可能訪問的執行緒比較多時，採用餓漢實現，可以實現更好的效能。這是以空間換時間。
• 在訪問量較小時，採用懶漢實現。這是以時間換空間。

懶漢式需要考慮執行緒是否安全，這就是我們之前寫的第二個程式碼，需要進行加鎖操作。

餓漢式本身就是執行緒安全的，因為它在類建立的同時就已經建立好一個靜態的物件供系統使用，以後不再改變

餓漢式實現如下：

#include<iostream>
using namespace std;

class Singleton
{
public:
	static Singleton* Instance();
	int GetTest();
protected:
	Singleton();
private:
	static Singleton* _instance;
	int m_test;
};

Singleton* Singleton::_instance = new Singleton();
Singleton::Singleton ()
{
	m_test = 10;
	cout<<"Singleton!"<<endl;
}

int Singleton::GetTest ()
{
		
	return m_test;
}

Singleton* Singleton::Instance ()
{
		return _instance;
}

int main()
{
	Singleton* sgn = Singleton::Instance ();
	cout<<sgn->GetTest ()<<endl;

	return 0;
}

單例模式的應用：

• Windows的Task Manager(工作管理員)
• Windows的Recycle Bin(回收站）也是典型的單例應用，。在整個系統執行過程中，回收站一直維護著僅有的一個例項。
• 應用程式的日誌應用，一般都用單例模式實現。
• Web應用的配置物件的讀取，也用單例模式，因為配置檔案是共享的資源。
• 資料庫連線池的設計也是採用單例模式，因為資料庫連線是一種資料庫資源。資料庫軟體系統中使用資料庫連線池，主要是節省開啟或者關閉資料庫連線所引起的效率損耗。
• 作業系統的檔案系統，一個作業系統只能有一個檔案系統。
• 多執行緒的執行緒池的設計一般也是採用單例模式，是因為執行緒池要方便對池中的執行緒進行控制。