IT行业这么火, 涌入的人很多. 俗话说林子大了啥鸟都有. 大佬和菜鸡们两极分化的越来越严重. 为了让我这种菜鸡不拖大佬的后腿, 于是大佬们针对一些经典的常见的场景, 给定了一些对应的解决方案, 这个就是 设计模式

什么是单例模式？

单例模式是一种“经典的，常用的，常考的设计模式。

单例模式的特点

某些类, 只应该具有一个对象(实例)，就称之为单例。
例如一个男人只能有一个媳妇.
在很多服务器开发场景中, 经常需要让服务器加载很多的数据 (上百G) 到内存中. 此时往往要用一个单例的类来管理这些数据。

懒汉方式实现单例模式-线程不安全版

template <typename T>
class Singleton {
	static T* inst;
public:
	static T* GetInstance() {
		if (inst == NULL) {
			inst = new T();
		}
		return inst;
	}
};

上述代码存在一个严重的问题, 线程不安全。
第一次调用 GetInstance 的时候, 如果两个线程同时调用, 可能会创建出两份 T 对象的实例。但是后续再次调用, 就没有问题了。

懒汉方式实现单例模式-线程安全版

// 懒汉模式, 线程安全
template <typename T>
class Singleton {
	volatile static T* inst; // 需要设置 volatile 关键字, 否则可能被编译器优化.
	static std::mutex lock;
public:
	static T* GetInstance() {
		if (inst == NULL) { // 双重判定空指针, 降低锁冲突的概率, 提高性能.
			lock.lock(); // 使用互斥锁, 保证多线程情况下也只调用一次 new.
			if (inst == NULL) {
				inst = new T();
			}
			lock.unlock();
		}
		return inst;
	}
};

完整代码：

#include <iostream>
#include <mutex>
#include <thread>
using namespace std;
class Singleton
{
public:
	static Singleton* GetInstance() {
		// 注意这里一定要使用Double-Check的方式加锁，才能保证效率和线程安全
		if (nullptr == m_pInstance) {
			m_mtx.lock();
			if (nullptr == m_pInstance) {
				m_pInstance = new Singleton();
			}
			m_mtx.unlock();
		}
		return m_pInstance;
	}
	// 实现一个内嵌垃圾回收类 
	class CGarbo {
	public:
		~CGarbo(){
			if (Singleton::m_pInstance)
				delete Singleton::m_pInstance;
		}
	};
	// 定义一个静态成员变量，程序结束时，系统会自动调用它的析构函数从而释放单例对象
	static CGarbo Garbo;
private:
	// 构造函数私有
	Singleton(){};
	// 防拷贝
	Singleton(Singleton const&);
	Singleton& operator=(Singleton const&);
	static Singleton* m_pInstance; // 单例对象指针
	static mutex m_mtx; //互斥锁
};
Singleton* Singleton::m_pInstance = nullptr;
Singleton::CGarbo Garbo;
mutex Singleton::m_mtx;

注意事项:

1. 加锁解锁的位置。
2. 双重 if 判定, 避免不必要的锁竞争。
3. volatile关键字防止过度优化。