当前位置: 首页 > news >正文

设计模式 | 单例模式

定义

单例设计模式(Singleton Pattern)是一种创建型设计模式,它确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点来获取该实例。这种模式常用于需要控制对某些资源的访问的场景,例如数据库连接、日志记录等。

单例模式涉及以下几个核心元素:

1. 私有构造函数:通过将构造函数设为私有,防止其他类直接创建该类的实例。
2. 静态实例:在类内部创建一个静态变量来保存类的唯一实例。
3. 公共静态方法:提供一个公共的静态方法,用于获取该唯一实例。这个方法通常会检查实例是否存在,如果不存在则创建一个新实例。

应用

单例模式适用于以下几种情况:

1. 全局访问点
当需要一个全局访问点来访问某个对象时,例如配置管理器、日志记录器或数据库连接池等。

2. 资源管理
当一个类负责管理某种资源(如线程池、网络连接、文件句柄等)时,单例模式可以确保该资源的统一管理。

3. 状态共享
当多个对象需要共享同一状态时,可以使用单例模式来确保状态的一致性。

4. 懒加载
单例模式可以实现懒加载,只有在需要时才初始化实例,从而节省资源。

优缺点

优点

  • 控制实例数量:确保系统中只有一个实例。
  • 全局访问:通过静态方法提供全局访问点。
  • 延迟初始化:可以实现懒加载。

缺点

  • 全球状态:单例模式可能导致不可预测的状态,增加了系统的耦合性。
  • 线程安全:在多线程环境中,确保单例的线程安全可能会增加复杂性。
  • 难以测试:由于全局状态,单例可能会使单元测试变得困难。

总结

单例设计模式在需要确保类只有一个实例并提供全局访问的场景中非常有用。通过谨慎使用,能够有效地管理资源和状态,但也需注意其潜在的缺点。

实例分享

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <chrono>/*** @brief This Singleton class defines the `GetInstance` method that serves as an* alternative to constructor and lets clients access the same instance of this class* over and over.*/
class Singleton {public:Singleton(Singleton& other) = delete;Singleton(Singleton&& other) = delete;void operator=(const Singleton& other) = delete;void operator=(const Singleton&& other) = delete;~Singleton() {}/*** @brief This is the static method that controls the access to the singleton instance.* On the first run, it creates a singleton object and places it into the static filed.* On the subsequence runs, it returns the clients existing object stored in the static* field.* The first time we call GetInstance we will lock the storage location and then we make* sure again that the variable is null and then we set the value.* * @param value * @return Singleton* */static Singleton* GetInstance(const std::string& value) {std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex_);if (singleton_ == nullptr) {singleton_ = new Singleton(value);}return singleton_;}std::string value() const { return value_; }private:/*** The Singleton's constructor/destructor should always be private to prevent direct* construction/desctruction calls with the `new`/`delete` operator.*/Singleton(const std::string& value) : value_(value) {}static Singleton* singleton_;static std::mutex mutex_;std::string value_;
};/*** @brief Static method should be defined outside the class.*/
Singleton* Singleton::singleton_{nullptr};
std::mutex Singleton::mutex_;void ThreadFoo(){std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(1000));Singleton* singleton = Singleton::GetInstance("FOO");std::cout << singleton->value() << "\n";
}void ThreadBar(){std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(1000));Singleton* singleton = Singleton::GetInstance("BAR");std::cout << singleton->value() << "\n";
}int main() { std::cout <<"If you see the same value, then singleton was reused!\n" <<"If you see different values, then 2 singletons were created!\n\n" <<"RESULT:\n";   std::thread t1(ThreadFoo);std::thread t2(ThreadBar);t1.join();t2.join();return 0;
}

相关文章:

设计模式 | 单例模式

定义 单例设计模式&#xff08;Singleton Pattern&#xff09;是一种创建型设计模式&#xff0c;它确保一个类只有一个实例&#xff0c;并提供一个全局访问点来获取该实例。这种模式常用于需要控制对某些资源的访问的场景&#xff0c;例如数据库连接、日志记录等。 单例模式涉…...

Web安全之CSRF攻击详解与防护

在互联网应用中&#xff0c;安全性问题是开发者必须时刻关注的核心内容之一。跨站请求伪造&#xff08;Cross-Site Request Forgery, CSRF&#xff09;&#xff0c;是一种常见的Web安全漏洞。通过CSRF攻击&#xff0c;黑客可以冒用受害者的身份&#xff0c;发送恶意请求&#x…...

IDEA运行Java程序提示“java: 警告: 源发行版 11 需要目标发行版 11”

遇到这个提示一般是在pom.xml中已经指定了构建的Java版本环境是11例如(此时添加了build插件的情况下虽然不能直接运行代码但是maven是可以正常打包构建)&#xff1a; <build><plugins><plugin><groupId>org.apache.maven.plugins</groupId><…...

车载测试| 汽车的五域架构 (含线控技术知识)

汽车的五域架构是一种将汽车电子控制系统按照功能进行划分的架构模式&#xff0c;主要包括动力域、底盘域、座舱域、自动驾驶域和车身域。&#xff08;汽车三域架构通常是指将汽车电子系统划分为三个主要领域&#xff1a;动力域、底盘域和智能座舱域&#xff08;或车身舒适域&a…...

【Linux】gcc/g++ 、make/Makefile、git、gdb 的使用

目录 1. Linux编译器-gcc/g1.1 编译器gcc/g的工作步骤1.2 函数库1.2.1 函数库的作用及分类1.2.2 动态链接和静态链接1.2.3 动态库和静态库的优缺点 1.3 gcc选项 2. Linux项目自动化构建工具-make/Makefile2.1 .PHONY2.2 尝试编写进度条程序 3. git3.1 安装 git3.2 下载项目到本…...

Elastic Stack--ES的DSL语句查询

前言&#xff1a;本博客仅作记录学习使用&#xff0c;部分图片出自网络&#xff0c;如有侵犯您的权益&#xff0c;请联系删除 学习B站博主教程笔记&#xff1a; 最新版适合自学的ElasticStack全套视频&#xff08;Elk零基础入门到精通教程&#xff09;Linux运维必备—Elastic…...

ARM基础知识---CPU---处理器

目录 一、ARM架构 1.1.RAM---随机存储器 1.2.ROM---只读存储器 1.3.flash---闪存存储器 1.4.时钟&#xff08;振晶&#xff09; 1.5.复位 二、CPU---ARM920T 2.1.R0~R12---通用寄存器 2.2.PC程序计数器 2.3.LR连接寄存器 2.4.SP栈指针寄存器 2.5.CPSR当前程序状态寄存…...

将星 x17 安装ubuntu 20.04 双系统

准备工作&#xff0c;包含关闭快速启动&#xff0c;关闭Secret Boot 1.进入控制面板选择小图标&#xff0c;找到电源选项 2.点击更改当前不可用的设置&#xff0c;关闭快速启动 3.开机启动时快速按F2&#xff0c;进入BIOS 4.选择Setup Utiltity&#xff0c;选择Security&#…...

E31.【C语言】练习:指针运算习题集(上)

Exercise 1 求下列代码的运行结果 #include <stdio.h> int main() {int a[5] { 1, 2, 3, 4, 5 };int* ptr (int*)(&a 1);printf("%d",*(ptr - 1));return 0; } 答案速查: 分析&#xff1a; Exercise 2 求下列代码的运行结果 //在x86环境下 //假设结…...

git分支的管理

分支管理是 Git 版本控制系统中的一个核心功能&#xff0c;它涉及如何创建、管理、合并和删除分支&#xff0c;以便在团队协作和开发过程中更有效地组织代码。以下是分支管理中的一些关键概念和实践&#xff1a; 1. 分支的创建 创建新分支&#xff1a;在开发新功能、修复 bug…...

对于消息队列的一些思考

如何保证消息不被重复消费 唯一ID&#xff1a;你提到的通过唯一ID解决重复消费问题非常重要。这通常通过业务系统引入唯一消息ID&#xff08;如UUID&#xff09;来实现。在消费端&#xff0c;先检查消息ID是否已经被处理&#xff0c;未处理过的才进行处理&#xff0c;确保幂等…...

IM即时通讯软件-WorkPlus私有化部署的局域网即时通讯工具

随着企业对通讯安全和数据掌控的需求不断增加&#xff0c;许多企业开始选择私有化部署的即时通讯工具&#xff0c;以在内部局域网环境中实现安全、高效的沟通与协作。IM-WorkPlus作为一款受欢迎的即时通讯软件&#xff0c;提供了私有化部署的选项&#xff0c;使企业能够在自己的…...

AI大模型的饕餮盛宴,系统学习大模型技术,你想要的书都在这里了

AI大模型的饕餮盛宴&#xff0c;系统学习大模型技术&#xff0c;你想要的书都在这里了 要说现在最热门的技术&#xff0c;可谓非大模型莫属&#xff01;不少小伙伴都想要学习大模型技术&#xff0c;转战AI领域&#xff0c;以适应未来的大趋势&#xff0c;寻求更有前景的发展~~…...

支付宝开放平台-开发者社区——AI 日报「9 月 9 日」

1 离开 OpenAl 后&#xff0c;llya 拿了10亿美金对抗 Al 作恶 极窖公园 丨阅读原文 lya Sutskever, OpenAl的前联合创始人&#xff0c;成立了SS1 (Safe Superintelligence)&#xff0c;旨在构建安全的Al模型。SSl获得了10亿美元的融资&#xff0c;估值达到50亿美元&#xff…...

将AI与情境定位结合以确保品牌安全

你可能会看到一些广告&#xff0c;感觉它们跟你在线阅读或观看的内容有奇怪的关联。这就是上下文广告在起作用。这种基于广告的解决方案在不断变化的数字环境中逐步发展&#xff0c;已经成为每个广告主的必备工具。不过&#xff0c;这种广告不只是把广告和上下文进行匹配这么简…...

OpenAI 联合 SWE 发布 AI 软件工程能力测试集,Gru.ai 荣登榜首

在 9 月 3 日&#xff0c;Gru.ai 在 SWE-Bench-Verified 评估最新发布的数据中以 45.2% 的高分排名第一。SWE-Bench-Verified 是 OpenAI 联合 SWE 发布测试集&#xff0c;旨在更可靠的评估 AI 解决实际软件问题的能力。该测试集经由人工验证打标&#xff0c;被认为是评估 AI 软…...

一文读懂SpringMVC的工作原理

前言 MVC是经典的软件架构设计模式&#xff0c;几乎在各个领域各种开发语言中&#xff0c;均采纳了这个思想。此刻博主突然想到了Thinking in xxx系列设计书籍。换句话说&#xff0c;就是“各人自扫门前雪”和“术业有专攻”。当职责分配得当后&#xff0c;剩下的就是发挥各“…...

【python-斐波那契数列和完美数之间的区别】

斐波那契数列和完美数在数学领域中是两个截然不同的概念&#xff0c;它们之间存在明显的区别。以下是对这两个概念及其区别的详细阐述&#xff1a; 斐波那契数列 定义&#xff1a; 斐波那契数列&#xff0c;又称黄金分割数列&#xff0c;是一个在数学上具有重要意义的数列。它…...

【redis】本地windows五分钟快速安装redis

用处&#xff1a;本地自测&#xff0c;有时候公司redis环境不稳定&#xff0c;用自己的 1.下载&#xff0c;github下载一个解压缩在自己想要的位置 选择版本&#xff1a;Redis-7.4.0-Windows-x64-msys2-with-Service&#xff0c;zip GitHub - redis-windows/redis-windows: …...

arm64高速缓存基础知识

高速缓存的替换策略 随机法&#xff1a;随机地确定替换的高速缓存行&#xff0c;由一个随机数产生器产生随机数来确认替换行 FIFO法&#xff1a;选择最先调入的高速缓存行进行替换 LRU法&#xff1a;最少使用的行优先替换。 高速缓存的共享属性 内部共享的高速缓存通常指的…...

.Net框架,除了EF还有很多很多......

文章目录 1. 引言2. Dapper2.1 概述与设计原理2.2 核心功能与代码示例基本查询多映射查询存储过程调用 2.3 性能优化原理2.4 适用场景 3. NHibernate3.1 概述与架构设计3.2 映射配置示例Fluent映射XML映射 3.3 查询示例HQL查询Criteria APILINQ提供程序 3.4 高级特性3.5 适用场…...

JUC笔记(上)-复习 涉及死锁 volatile synchronized CAS 原子操作

一、上下文切换 即使单核CPU也可以进行多线程执行代码&#xff0c;CPU会给每个线程分配CPU时间片来实现这个机制。时间片非常短&#xff0c;所以CPU会不断地切换线程执行&#xff0c;从而让我们感觉多个线程是同时执行的。时间片一般是十几毫秒(ms)。通过时间片分配算法执行。…...

聊一聊接口测试的意义有哪些?

目录 一、隔离性 & 早期测试 二、保障系统集成质量 三、验证业务逻辑的核心层 四、提升测试效率与覆盖度 五、系统稳定性的守护者 六、驱动团队协作与契约管理 七、性能与扩展性的前置评估 八、持续交付的核心支撑 接口测试的意义可以从四个维度展开&#xff0c;首…...

Mac下Android Studio扫描根目录卡死问题记录

环境信息 操作系统: macOS 15.5 (Apple M2芯片)Android Studio版本: Meerkat Feature Drop | 2024.3.2 Patch 1 (Build #AI-243.26053.27.2432.13536105, 2025年5月22日构建) 问题现象 在项目开发过程中&#xff0c;提示一个依赖外部头文件的cpp源文件需要同步&#xff0c;点…...

USB Over IP专用硬件的5个特点

USB over IP技术通过将USB协议数据封装在标准TCP/IP网络数据包中&#xff0c;从根本上改变了USB连接。这允许客户端通过局域网或广域网远程访问和控制物理连接到服务器的USB设备&#xff08;如专用硬件设备&#xff09;&#xff0c;从而消除了直接物理连接的需要。USB over IP的…...

C++使用 new 来创建动态数组

问题&#xff1a; 不能使用变量定义数组大小 原因&#xff1a; 这是因为数组在内存中是连续存储的&#xff0c;编译器需要在编译阶段就确定数组的大小&#xff0c;以便正确地分配内存空间。如果允许使用变量来定义数组的大小&#xff0c;那么编译器就无法在编译时确定数组的大…...

第7篇:中间件全链路监控与 SQL 性能分析实践

7.1 章节导读 在构建数据库中间件的过程中&#xff0c;可观测性 和 性能分析 是保障系统稳定性与可维护性的核心能力。 特别是在复杂分布式场景中&#xff0c;必须做到&#xff1a; &#x1f50d; 追踪每一条 SQL 的生命周期&#xff08;从入口到数据库执行&#xff09;&#…...

Web后端基础(基础知识)

BS架构&#xff1a;Browser/Server&#xff0c;浏览器/服务器架构模式。客户端只需要浏览器&#xff0c;应用程序的逻辑和数据都存储在服务端。 优点&#xff1a;维护方便缺点&#xff1a;体验一般 CS架构&#xff1a;Client/Server&#xff0c;客户端/服务器架构模式。需要单独…...

深入理解Optional:处理空指针异常

1. 使用Optional处理可能为空的集合 在Java开发中&#xff0c;集合判空是一个常见但容易出错的场景。传统方式虽然可行&#xff0c;但存在一些潜在问题&#xff1a; // 传统判空方式 if (!CollectionUtils.isEmpty(userInfoList)) {for (UserInfo userInfo : userInfoList) {…...

十九、【用户管理与权限 - 篇一】后端基础:用户列表与角色模型的初步构建

【用户管理与权限 - 篇一】后端基础:用户列表与角色模型的初步构建 前言准备工作第一部分:回顾 Django 内置的 `User` 模型第二部分:设计并创建 `Role` 和 `UserProfile` 模型第三部分:创建 Serializers第四部分:创建 ViewSets第五部分:注册 API 路由第六部分:后端初步测…...