设计模式

设计模式

单例模式

单例模式要求两点：

保证类有且只有一个实例

提供一个访问的全局访问点

懒汉模式

懒汉模式特点：延迟创建实例对象。

class Singleton {
private:
//私有（或者protected）构造函数，防止类外创建对象
Singleton();
//static方法只能调用static数据成员，且该处只是声明instance，需要在类外定义（即初始化）
static Singleton *instance;
//严谨来看，复制构造函数和=操作符也要设置为私有
Singleton(const Singleton&);
Singleton& operator=(const Singleton&);
public:
//全局访问方法，定义为static因为通过类名调用只能是static方法
//非static方法不能通过类名调用
static Singleton *get_instance();
};
//static数据成员，需要在类外定义（定义才会分配空间）
Singleton* Singleton::instance = 0;
Singleton::Singleton() {
cout << "code" << endl;
}
Singleton* Singleton::get_instance() {
if (instance == 0)
//因私有构造函数，所以需要亲自创建对象
instance = new Singleton();
return instance;
}
int main(void)
{
Singleton *single = Singleton::get_instance();
return 0;
}

存在问题：单线程安全，当是多线程则会创建多个实例，因为多个线程判断instance == 0，导致创建多个实例。

参考《设计模式：可复用面向对象软件的基础》

方法1：加锁实现线程安全

class Singleton {
private:
Singleton();
//static数据成员，类中只是声明
static Singleton *instance;
public:
static Singleton *get_instance();
static pthread_mutex_t mutex;
};
//必须类外定义static数据成员，否则报错undefined symbol
pthread_mutex_t Singleton::mutex;
Singleton::Singleton() {
pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
cout << "code" << endl;
}
Singleton* Singleton::instance = 0;
Singleton* Singleton::get_instance() {
if (instance == 0) {
pthread_mutex_lock(&mutex);
if (instance == 0)
instance = new Singleton();
pthread_mutex_unlock(&mutex);
}
return instance;
}

加锁存在的问题，当线程比较多时，效率低。

方法2：内部静态变量实现线程安全

class Singleton {
private:
Singleton();
public:
static Singleton *get_instance();
static pthread_mutex_t mutex;
};
//必须类外定义static数据成员，否则报错undefined symbol
pthread_mutex_t Singleton::mutex;
Singleton::Singleton() {
pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
cout << "code" << endl;
}
Singleton* Singleton::get_instance() {
pthread_mutex_lock(&mutex);
static Singleton instance;
pthread_mutex_unlock(&mutex);
return &instance;
}

饿汉模式

class Singleton {
private:
Singleton() {};
static Singleton *instance;
public:
static Singleton* get_instance();
};
Singleton* Singleton::instance = new Singleton();
Singleton* Singleton::get_instance() {
return instance;
}
int main(void)
{
Singleton *single1 = Singleton::get_instance();
Singleton *single2 = Singleton::get_instance();
if (single1 == single2)
cout << "equal" << endl;
return 0;
}

2015年某wheel笔试题（未）

某wheel的笔试题目，很全面，分为数据结构、算法、数据库、计算机网络、大数据处理，每个范围一道题，考察的很全。

1. map-reduce处理 word-count问题

2. 多线程编程的问题

多线程编程很多公司都会问，还有设计模式中，比如单例模式中多线程锁的问题；

3. socket编程的问题

网络编程也经常被问到