使得類的功能盡量單一，方便管理維護，避免類的臃腫。

開放封閉原則：

對于擴展是開放的，對于修改是封閉的，增加程序可維護性可擴展性。

依賴轉(zhuǎn)換原則：

高層模塊不應(yīng)該依賴低層模塊（應(yīng)用程序不直接調(diào)用API），兩個都應(yīng)該依賴抽象。

抽象不依賴細節(jié)，細節(jié)應(yīng)該依賴抽象。（里氏代換原則）

單例模式和任務(wù)隊列（類的對象只能創(chuàng)建出一個）

一個項目中，全局范圍內(nèi)，某個類的實例有且僅有一個，通過這個實例向其他模塊提供數(shù)據(jù)的全局訪問。（簡介訪問實現(xiàn)對于變量的保護）

將類的默認構(gòu)造函數(shù)和拷貝構(gòu)造函數(shù)設(shè)為private，或者將兩個函數(shù)=delete；

使類無法在外面創(chuàng)建對象，只能通過類名訪問靜態(tài)屬性或者方法；

懶漢模式和餓漢模式

餓漢模式——定義類的時候創(chuàng)建單例對象(多線程下沒有線程安全問題)

// 餓漢模式
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

class A{
public:
	A(const A& a) = delete;
	A& operator =(const A& a) = delete;
	static A* get(){
		return num;
	}
	print(){
		cout<<"單例模式的唯一實例";
	}
private:
	A() = default; // 默認構(gòu)造 
	static A* num;
};

A* A::num = new A;

int main(){
	A* a = A::get();
	a->print(); 
	return 0;
} 

懶漢模式——什么時候使用單例對象再去創(chuàng)建實例（多線程下存在線程安全問題）

// 懶漢模式
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

class A{
public:
	A(const A& a) = delete;
	A& operator =(const A& a) = delete;
	static A* get(){
        num = new A;
		return num;
	}
	print(){
		cout<<"單例模式的唯一實例";
	}
private:
	A() = default; // 默認構(gòu)造 
	static A* num;
};

A* A::num = nullptr;

int main(){
	A* a = A::get();
	a->print(); 
	return 0;
} 

懶漢模式的線程安全問題

可以通過雙重檢查鎖定解決懶漢模式的線程安全問題：1. 互斥鎖（導(dǎo)致效率低） 2. 實例創(chuàng)建判定

// 懶漢模式
#include <bits/stdc++.h> 
using namespace std;

class A{
public:
	A(const A& a) = delete;
	A& operator =(const A& a) = delete;
	static A* get(){ // first check
		if(num==nullptr){
			lk.lock();
			if(num==nullptr)num = new A; // second check 
			lk.unlock();
		}
		return num;
	}
	print(){
		cout<<"單例模式的唯一實例";
	}
private:
	A() = default; // 默認構(gòu)造 
	static A* num;
	static mutex lk;
};

A* A::num = nullptr;
mutex A::lk;

int main(){
	A* a = A::get();
	a->print(); 
	return 0;
} 

通過原子變量（atomic - 底層控制機器指令執(zhí)行順序）解決雙重檢查鎖定的問題；放置底層的機器指令不按理想順序執(zhí)行

// 懶漢模式
#include <bits/stdc++.h> 
using namespace std;

class A{
public:
	A(const A& a) = delete;
	A& operator =(const A& a) = delete;
	static A* get(){ // first check
		A* cur = task.load();
		if(cur==nullptr){
			lk.lock();
			cur = task.load();
			if(cur==nullptr){
				cur = new A; // second check
				task.store(cur);
			} 
			lk.unlock();
		}
		return cur;
	}
	print(){
		cout<<"單例模式的唯一實例";
	}
private:
	A() = default; // 默認構(gòu)造 
	static A* num;
	static mutex lk;
	static atomic<A*> task;
};

A* A::num = nullptr;
mutex A::lk;
atomic<A*> A::task;

int main(){
	A* a = A::get();
	a->print(); 
	return 0;
} 

使用靜態(tài)局部對象解決線程安全問題

#include <bits/stdc++.h> 
using namespace std;

class A{
public:
	A(const A& a) = delete;
	A& operator =(const A& a) = delete;
	static A* get(){ // first check
		static A a;
		return &a; 
	}
	print(){
		cout<<"單例模式的唯一實例";
	}
private:
	A() = default; // 默認構(gòu)造 
};

int main(){
	A* a = A::get();
	a->print(); 
	return 0;
} 

并發(fā)執(zhí)行應(yīng)當(dāng)?shù)却兞客瓿沙跏蓟?/p>

總結(jié)

1. 餓漢模式不存在線程安全問題

2. 懶漢模式通過雙重檢查鎖定+原子變量或者靜態(tài)局部對象（簡單）可以解決線程安全問題? ? ? ?文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-678150.html

實踐（多線程模式下的任務(wù)模型）

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;


// 餓漢模式
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

class A{
public:
	A(const A& a) = delete;
	A& operator =(const A& a) = delete;
	static A* get(){
		return num;
	}
	print(){
		cout<<"單例模式的唯一實例";
	}
	
	bool isempty(){
		lock_guard<mutex> locker(m_mutex);
		return mis.empty(); 
	}
	
	void add_m(int node){
		lock_guard<mutex> locker(m_mutex);
		mis.push(node);
	}
	
	bool minus_m(){
		lock_guard<mutex> locker(m_mutex);
		if(mis.empty())return false;
		else{
			mis.pop();
		}
		return true;
	}
	
	int get_m(){
		lock_guard<mutex> locker(m_mutex);
		if(mis.empty())return -1;
		return mis.front();	
	}
private:
	A() = default; // 默認構(gòu)造 
	static A* num;
	queue<int> mis;
	mutex m_mutex;
};

A* A::num = new A;

int main(){
	A *a = A::get();
	
	// 生產(chǎn)者
	thread t1([=](){
		for(int i = 0 ; i<10 ; i++){
			a->add_m(i+100);
			cout<<"push data: "<<i+100<<" "<<"threadId: "<<this_thread::get_id()<<endl;
			this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(500));
		} 
	});

	// 消費者 
	thread t2([=](){
		this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(100));
		while(!a->isempty()){
			int cur = a->get_m();
			cout<<"take data: "<<cur<<" "<<"threadId: "<<this_thread::get_id()<<endl;
			a->minus_m();
			this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(1000));
		} 
	});
	
	// 阻塞主線程 
	t1.join();
	t2.join();
	
	return 0;
} 

到了這里，關(guān)于自學(xué)設(shè)計模式（類圖、設(shè)計原則、單例模式 - 餓漢/懶漢）的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！