設計模式之（Singleton）模式的幾種實現

第一種：低效率實現

這種實現方法，優勢是實現簡單，缺點是在多線程頻繁訪問下效率比較低，常常出現鎖競爭。適應於不須要頻繁訪問實例的狀況下。

class Singleton
{
public:
    static Singleton* GetInstance()
    {
        AutoLock lock(mutex);
        if (!m_instance)
            m_instance = new Singleton;

        return m_instance;
    }

private:
    Singleton(){};
    Singleton(const Singleton &);
    Singleton & operator =(const Singleton &);

    static Singleton *m_instance;
    static Mutex m_mutex;
}

第二種：兩次檢查實例指針

這種實現方法相對與第一種效率要高，只要未實例化的狀況下進行加鎖，可是代碼看起來不夠簡潔，須要兩次檢查實例指針是否爲空。適用於須要頻繁獲取實例的狀況下。

class Singleton
{
public:
    static Singleton* GetInstance()
    {
    
        if (!m_instance)
        {
            AutoLock lock(mutex);
            if (!m_instance)
                m_instance = new Singleton;
        }
        return m_instance;
    }

private:
    Singleton(){};
    Singleton(const Singleton &);
    Singleton & operator =(const Singleton &);

    static Singleton *m_instance;
    static Mutex m_mutex;
}
Mutex Singleton::m_mutex;
Singleton* Singleton::m_instance = NULL;

第三種：程序啓動時即初始化

這種實現方法，相對於前面兩種都要簡單，缺點是程序一啓動便在堆上分配實例，無論有沒有客戶調用。適用於程序中肯定確定會使用到該實例的狀況。

class Singleton
{
public:
    static Singleton* GetInstance()
    {
        return m_instance;
    }

private:
    Singleton(){};
    Singleton(const Singleton &);
    Singleton & operator = (const Singleton &);

    static Singleton *m_instance;
    static Mutex m_mutex;
}
Mutex Singleton::m_mutex;
Singleton* Singleton::m_instance = new Singleton;

 

第四種：線程一次性初始化

按陳碩提出的使用Linux下phtread_once線程函數實現，該線程函數的回調在程序的生命週期只會執行一次，利用該線程函數的回調實現初始化，比上面提到的任何一種方法都要高效，並且代碼簡潔。缺點是不能跨平臺。

class Singleton
{
public:
    static Singleton* GetInstance()
    {
        phtread_once(&ponce, &Singleton::Init);
        return m_instance;
    }

private:
    void Singleton():m_instance(NULL){};
    static void Init()
    {
        m_instance = new Singleton;
    }

    static Singleton *m_instance;
    static pthread_once_t ponce;
}

Singleton* Singleton::m_instance = NULL;
pthread_once_t Singleton::ponce;