一.单例模式
1.含义
一个类只能实例化出一个对象
2.单例模式实现的两种方式
- 饿汉模式
我们在程序运行之初就将对象创建好，就是说不管你将来用不用，程序启动时就创建一个唯一的实例对象。是以空间换时间的做法。这样程序运行中想要调用这个实例时都可以直接使用。举个例子：就像是一个人在吃完饭后立刻就去将碗洗了，这样以便于在下一次开饭的时候可以马上吃到饭。
实现原理：
为了在运行前就实例化好对象，并且不允许其他方式来实例化对象。那么我们首先将构造函数/拷贝构造函数/赋值运算符重载函数定义为私有。然后在在定义一个函数返回单例的地址。切记这个函数必须定义为静态的。倘若不设置成静态的，那么我们只有创建了对象才能调他，但是我们的初衷又是不要通过别的方式创建对象，这样就会产生矛盾。
饿汉模式的优点：
- 简单
- 因为我们在程序启动时就设置好了单例，所以饿汉模式是线程安全的。
饿汉模式的缺点：
- 会拖慢程序启动的速度。
- 如果有多个单例类对象实例启动顺序不确定。
class Hungry
{
public:
static Hungry* GetInstance()//对外提供一个静态的成员函数，返回我们的单例
{
return &onlyInstance;
}
private:
static Hungry onlyInstance;//定义一个静态的实例
private://将其他可能产生实例的函数都弄成私有，设置为删除函数是C++11的新写法
Hungry() {};
Hungry(const Hungry&) = delete;
Hungry& operator=(const Hungry&) = delete;
};
Hungry Hungry::onlyInstance;//单例别忘了类外初始化
int main()
{
Hungry* a = Hungry::GetInstance();
}
- 懒汉模式
在用到的时候才去创建单例。例如：一个人吃完饭在，并不会直接将碗洗了，只有在下一次吃饭的时候才去洗碗
这种模式往往用在单利对象在创建时很耗时，占用资源，例如加载插件等等。这时候就会用到懒汉模式。
懒汉模式的优点：
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- 第一次要使用单例的时候才去创建， 进程启动的时候无负载。
- 多个单例启动顺序可以自由控制多个单例启动顺序可以自由控制
懒汉模式缺点：
- 代码复杂
- 需要考虑线程安全，由用户加锁
#include<iostream>
#include<mutex>
#include<thread>
using namespace std;
class Lazy
{
public:
static Lazy* GetInstance()//返回单例
{
if (OnlyInstance == nullptr)
{
m_mutex.lock();
if (OnlyInstance == nullptr)//？为什么要双层检查
{
OnlyInstance = new Lazy();
}
m_mutex.unlock();
}
return OnlyInstance;
}
private:
static Lazy* OnlyInstance;//单例指针
static mutex m_mutex;//互斥量
private:
Lazy() {};
Lazy(const Lazy&) {};
Lazy& operator=(const Lazy&) {};
};
Lazy* Lazy::OnlyInstance = nullptr;//初始化
mutex Lazy::m_mutex;我们看到上边有层if判断那么为什么需要两层？？？
- 首先说第一层检查：
当一个线程运行到第一层检查，如果发现实例已经创建，就直接返回。
如果没有创建则通过第一层检查。
进入第一层检查后，我们让各个线程竞争锁，竞争到锁的线程（我们用A表示）来进行第二层检查
- 第二层检查：
当线程A获取锁后，再次判断，如果实例仍未被创建，则创建实例。如果实例已经被创建，那么就是上次拿到锁的线程（B）创建了实例（B创建的时候A一直阻塞在获得锁的地方，A并不知道B先于他获得了锁，如果不再次判断，那么仍然有可能创建多个实例）。返回即可。
二.计算密集型线程池
cpu使用率较高（也就是一些复杂运算，逻辑处理），所以线程数一般只需要cpu核数的线程就可以了。 这一类型的在开发中多出现的一些业务复杂计算和逻辑处理过程中。
数量一般为 N+1个 N为CPU核心数
三.IO密集型
cpu使用率较低，程序中会存在大量I/O操作占据时间，导致线程空余时间出来，所以通常就需要开cpu核数的两倍的线程， 当线程进行I/O操作cpu空暇时启用其他线程继续使用cpu，提高cpu使用率 通过上述可以总结出：线程的最佳数量： 最佳线程数目 = （（线程等待时间+线程CPU时间）/线程CPU时间 ）* CPU数目 线程等待时间所占比例越高，需要越多线程。线程CPU时间所占比例越高，需要越少线程。这一类型在开发中主要出现在一些读写操作频繁的业务逻辑中。
数量一般为：2N + 1个 N为CPU核心数