【Linux】单例模式 — 饿汉与懒汉

什么是单例模式

单例模式是一种经典的，常用的。常考的设计模式。
设计模式：大佬们针对一些经典的常见场景，给定一些对应的解决方案

什么是饿汉？什么是懒汉？

概念不太好理解，我举个例子大家应该就能明白了

这里是个洗碗的例子。
第一种：吃完饭立刻洗碗因为下顿饭好了的时候可以立即吃到饭，这是饿汉方式：时刻准备着
第二种：吃完饭把碗放下，等吃下顿饭的时候再去洗碗，这是懒汉方式：用的时候再准备

有没有发现二者的区别呢？没错，懒汉模式的核心思想是“延时加载”，从而能够优化服务器的启动速度。
这与我们之前在线程讲过的写实拷贝有异曲同工之妙，因为写实拷贝也提高了创建子进程的速度。

饿汉方式实现单例模式

template<typename T>
class Singleton{
  static T data;   //提前准备好数据
  public:
  static T* GetInstance()
  {
    return &data;
  }
};

通过上面Singleton这个被包装好的类，我们在一个进程中只能有一个T对象的实例。

懒汉方式实现单例模式

template<typename T>
class Singleton{
  static T* inst;
  public:
  static T* GetInstance()
  {
    if(inst==NULL)
    {
      inst=new T(); //用的时候才new一个对象
    }
    return inst;
  }
};

但是这里存在一个严重的问题：线程不安全！！
因为在第一次调用的时候，如果被两个线程同时调用则可能会创建出两份T对象的实例，不符合单例模式的要求。但是后续调用不会有问题。
这里我做出修改如下：

线程安全版：懒汉模式

template<typename T>
class Singleton{
 volatile static T* inst;  //防止被编译器优化
 static std::mutex lock;
  public:
  static T* GetInstance()
  {
    if(inst==NULL)   //双重判断降低锁冲突的概率，提高性能
    {
      lock.lock();
      if(inst==NULL)
      inst=new T(); //用的时候才new一个对象
      lock.unlock();
    }
    return inst;
  }
};

注意事项：

加锁解锁的位置
双重if 判断，可以减少锁的消耗，避免不必要的锁竞争
volatile 关键字保持内存可见性，防止编译器过度优化

Linux的内容，基本到这里就告一段落了，其他内容我在前面的博客也讲到了，有需要的小伙伴可以在我的专栏里查看。。
下篇博客博主准备总结网络相关知识了，不要忘记关注博主哦~