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去年接觸ACE時學(xué)習(xí)了一段時間的設(shè)計模式, 簡單地看了Gof的設(shè)計模式,
結(jié)合ACE大略的看了POSA1, POSA2。
對設(shè)計模式的理解還是很膚淺, 突然想深入地學(xué)習(xí)設(shè)計模式, 對每一種模式
都輔助相關(guān)的code來理解, 并把設(shè)計模式和MFC, ACE, cppunit等框架聯(lián)系起來,
更好地理解和應(yīng)用這些編程的框架(還有log4plus等)
今天總結(jié)一下簡單的單件模式:
Singleton(單件)——對象創(chuàng)建型模式
保證一個類僅有一個實例,并提供一個訪問它的全局訪問點。
1·典型Singleton類:
客戶僅通過Instance成員函數(shù)訪問這個單件。變量_instance初始化為0,而靜態(tài)成員函數(shù)Instance返回該變量值。注意:構(gòu)造器是保護(hù)型的,保證了僅有一個實例被創(chuàng)建。
這種方式的實現(xiàn)對于線程來說并不是安全的,因為在多線程的環(huán)境下有可能得到Singleton類的多個實例。如果同時有兩個線程去判斷(_instance == null),并且得到的結(jié)果為真,這時兩個線程都會創(chuàng)建類Singleton的實例,這樣就違背了Singleton模式的原則。實際上在上述代碼中,有可能在計算出表達(dá)式的值之前,對象實例已經(jīng)被創(chuàng)建,但是內(nèi)存模型并不能保證對象實例在第二個線程創(chuàng)建之前被發(fā)現(xiàn)。
該實現(xiàn)方式主要有兩個優(yōu)點:·由于實例是在 Instance 屬性方法內(nèi)部創(chuàng)建的,因此類可以使用附加功能(例如,對子類進(jìn)行實例化),即使它可能引入不想要的依賴性。· 直到對象要求產(chǎn)生一個實例才執(zhí)行實例化;這種方法稱為“惰性實例化”。惰性實例化避免了在應(yīng)用程序啟動時實例化不必要的 singleton
2·線程安全的singleton
這種方式的實現(xiàn)對于線程來說是安全的。我們首先創(chuàng)建了一個進(jìn)程輔助對象,線程在進(jìn)入時先對輔助對象加鎖然后再檢測對象是否被創(chuàng)建,這樣可以確保只有一個實例被創(chuàng)建,因為在同一個時刻加了鎖的那部分程序只有一個線程可以進(jìn)入。這種情況下,對象實例由最先進(jìn)入的那個線程創(chuàng)建,后來的線程在進(jìn)入時(_instence == null)為假,不會再去創(chuàng)建對象實例了。但是這種實現(xiàn)方式增加了額外的開銷,損失了性能。
3.雙重鎖定
這種實現(xiàn)方式對多線程來說是安全的,同時線程不是每次都加鎖,只有判斷對象實例沒有被創(chuàng)建時它才加鎖,有了我們上面第一部分的里面的分析,我們知道,加鎖后還得再進(jìn)行對象是否已被創(chuàng)建的判斷。它解決了線程并發(fā)問題,同時避免在每個 Instance 屬性方法的調(diào)用中都出現(xiàn)獨占鎖定。它還允許您將實例化延遲到第一次訪問對象時發(fā)生。實際上,應(yīng)用程序很少需要這種類型的實現(xiàn)。大多數(shù)情況下我們會用靜態(tài)初始化。這種方式仍然有很多缺點:無法實現(xiàn)延遲初始化。
實現(xiàn)要點
·Singleton模式是限制而不是改進(jìn)類的創(chuàng)建。
·Singleton類中的實例構(gòu)造器可以設(shè)置為Protected以允許子類派生。
·Singleton模式一般不要支持Icloneable接口,因為這可能導(dǎo)致多個對象實例,與Singleton模式的初衷違背。
· Singleton模式一般不要支持序列化,這也有可能導(dǎo)致多個對象實例,這也與Singleton模式的初衷違背。
· Singleton只考慮了對象創(chuàng)建的管理,沒有考慮到銷毀的管理,就支持垃圾回收的平臺和對象的開銷來講,我們一般沒必要對其銷毀進(jìn)行特殊的管理。
·理解和擴(kuò)展Singleton模式的核心是“如何控制用戶使用new對一個類的構(gòu)造器的任意調(diào)用”。
總結(jié): Singleton設(shè)計模式是一個非常有用的機(jī)制,可用于在面向?qū)ο蟮膽?yīng)用程序中提供單個訪問點。
應(yīng)該注意的幾點: 1,我們不應(yīng)該來序列化和反序列化用單件模式實現(xiàn)的對象,否則多次反序列化則可以創(chuàng)建多的實例,這與單件模式是相矛盾的. 2,我們不應(yīng)該克隆用單件模式實現(xiàn)的對象,否則多次克隆則可以創(chuàng)建多的實例,這與單件模式是相矛盾的. 3,在多線程環(huán)境中使用單件模式時要小心.
關(guān)于ACE中單件模式ACE_Singleton的設(shè)計和應(yīng)用可以參考一博友的文章, 感覺寫的很好
http://blog.csdn.net/joise/archive/2006/09/29/1305849.aspx
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