一、单例
1. 内部变量使用规则:
关于多个线程同时调用单例模式的对象,该对象中方法的局部变量是否会受多个线程的影响
对于那些会以多线程运行的单例类,例如Web应用中的Servlet,每个方法中对局部变量的操作都是在线程自己独立的内存区域内完成的,所以是线程安全的。
对于成员变量的操作,可以使用ThreadLocal来保证线程安全。
局部变量不会受多线程影响
成员变量会受到多线程影响
多个线程应该是调用的同一个对象的同一个方法:
如果方法里无成员变量,那么不受任何影响
如果方法里有成员变量,只有读操作,不受影响
存在写操作,考虑多线程影响值
2. 单例的分类:
2.1、懒汉模式:即第一次调用该类实例的时候才产生一个新的该类实例,并在以后仅返回此实例。
需要用锁,来保证其线程安全性:原因:多个线程可能进入判断是否已经存在实例的if语句,从而non thread safety.
使用double-check来保证thread safety.但是如果处理大量数据时,该锁才成为严重的性能瓶颈。
1)静态成员实例的懒汉模式:
class Singleton
{
private:
static Singleton* m_instance;
Singleton(){}
public:
static Singleton* getInstance();
};
Singleton* Singleton::getInstance()
{
if(NULL == m_instance)
{
Lock();//借用其它类来实现,如boost
if(NULL == m_instance)
{
m_instance = new Singleton;
}
UnLock();
}
return m_instance;
}
进一步优化版:
Singleton* Singleton::getInstance()
{
if(NULL == m_instance)
{
Lock();//借用其它类来实现,如boost
if(NULL == m_instance)
{
Singleton *tmp = new Singleton;
m_instance = tmp;
}
UnLock();
}
return m_instance;
}
此处的优化是为了保证构造未完成时,有其他线程调用该单例;
2)内部静态实例的懒汉模式
class SingletonInside
{
private:
SingletonInside(){}
public:
static SingletonInside* getInstance()
{
Lock(); // not needed after C++0x
static SingletonInside instance;
UnLock(); // not needed after C++0x
return instance;
}
};
二、饿汉模式:即无论是否调用该类的实例,在程序开始时就会产生一个该类的实例,并在以后仅返回此实例。
由静态初始化实例保证其线程安全性,WHY?因为静态实例初始化在程序开始时进入主函数之前就由主线程以单线程方式完成了初始化,不必担心多线程问题。
故在性能需求较高时,应使用这种模式,避免频繁的锁争夺。
class SingletonStatic
{
private:
static const SingletonStatic* m_instance;
SingletonStatic(){}
public:
static const SingletonStatic* getInstance()
{
return m_instance;
}
};
//外部初始化 before invoke main
const SingletonStatic* SingletonStatic::m_instance = new SingletonStatic;