c++学习|17.7 单例设计模式共享数据分析、解决与call

一：设计模式大概谈
“设计模式”：代码的一些写法(这些写法跟常规的写法不怎么一样)：程序灵活，维护起来可能方便，但是别人接管、阅读代码都会很痛苦；
用“设计模式”理念写出来的代码很晦涩的；《head first》
【c++学习|17.7 单例设计模式共享数据分析、解决与call_once】二：单例设计模式
单例设计模式，使用频率比较高。
单例：在整个项目中，有某个或者某些特殊的类，属于该类的对象，我只能创建1个，多了我创建不了。
单例类；

class MyCAS//这是一个单例类 { private: MyCAS() {}//私有化构造函数 ~MyCAS() {}private: static MyCAS* m_instance; //静态成员变量public: static MyCAS* GetInstance() { if (m_instance == NULL) { m_instance = new MyCAS(); static CGarhuishou cl; } return m_instance; } class CGarhuishou//类中套类，用来释放对象 { public: ~CGarhuishou()//类的析构函数中 { if (MyCAS::m_instance) { delete m_instance; m_instance = NULL; } } }; void func() { cout << "测试" << endl; } }; //类静态变量初始化 MyCAS* MyCAS::m_instance = NULL; int main() { MyCAS* p_a = MyCAS::GetInstance(); //创建一个对象，返回该类(MyCAS)对象的指针； p_a->func(); MyCAS::GetInstance()->func(); //该装载的数据装载 return 0; }

三：单例设计模式共享数据问题分析、解决
面临的问题：需要在我们自己创建的线程（而不是主线程）中创建MyCAS这个单例类的对象，这种线程可能不止一个(最少2个)。
我们可能会面临GetInstance这种成员函数要互斥；
虽然这两个线程是同一个入口函数，但大家千万要记住，这是两个线程，所以这里会有两个流程(两条通路)同时开始执行 mythread 这个函数。

std::mutex resource_mutex; std::once_flag g_flag; //这是个系统定义的标记class MyCAS//这是一个单例类 { private: MyCAS() {}//私有化构造函数 ~MyCAS() {}private: static MyCAS* m_instance; //静态成员变量public: static MyCAS* GetInstance() { // 提高效率 // a)if (m_instance != NULL)条件成立，则肯定表示m_instance已经被new过； // b)if (m_instance == NULL)条件成立，不代表m_instance一定没被new过； if (m_instance == NULL)//双重检查(双重锁定)如果条件不成立，则肯定表示m_instance已经被new过了。 { std::unique_lock mymutex(resource_mutex); //自动加锁 if (m_instance == NULL) { m_instance = new MyCAS(); static CGarhuishou cl; } } return m_instance; } class CGarhuishou//类中套类，用来释放对象 { public: ~CGarhuishou()//类的析构函数中 { if (MyCAS::m_instance) { delete m_instance; m_instance = NULL; } } }; void func() { cout << "测试" << endl; } }; //类静态变量初始化 MyCAS* MyCAS::m_instance = NULL; //线程入口函数 void mythread() { cout << "我的线程开始执行了" << endl; MyCAS* p_a = MyCAS::GetInstance(); //这里可能就有问题了 cout << "我的线程执行完毕了" << endl; return; }int main() { std::thread t1(mythread); std::thread t2(mythread); t1.join(); t2.join(); return 0; }

四：std::call_once(函数模板)
C++11引入的函数，该函数的第二个参数是一个函数名a()；
call_once功能能够保证函数a()只被调用一次；
call_once具备互斥量这种能力，而且效率上，比互斥量消耗的资源更少。
call_once需要与一个标记结合使用，这个标记std::once_flag；其实std::once_flag是一个结构。
call_once就是通过这个标记来决定对应的函数a()是否执行，调用这个call_once成功后，就把这个标记设置为一种已调用状态；后续再次调用call_once，只要这个once_flag被设置为“已调用”状态，那么对应的函数a()就不会再执行了。

std::mutex resource_mutex; std::once_flag g_flag; //这是个系统定义的标记class MyCAS//这是一个单例类 { static void CreateInstance()//只被调用1次 { std::chrono::milliseconds dura(2000); //休息2秒 std::this_thread::sleep_for(dura); cout << "CreateInstance()只执行了一次" << endl; m_instance = new MyCAS(); static CGarhuishou cl; }private: MyCAS() {}//私有化构造函数 ~MyCAS() {}private: static MyCAS* m_instance; //静态成员变量public: static MyCAS* GetInstance() { std::call_once(g_flag, CreateInstance); //两个线程同时执行到这里，其中一个线程等待另外一个线程执行完毕 cout << "std::call_once()执行完毕" << endl; return m_instance; } class CGarhuishou//类中套类，用来释放对象 { public: ~CGarhuishou()//类的析构函数中 { if (MyCAS::m_instance) { delete m_instance; m_instance = NULL; } } }; void func() { cout << "测试" << endl; } }; //类静态变量初始化 MyCAS* MyCAS::m_instance = NULL; //线程入口函数 void mythread() { cout << "我的线程开始执行了" << endl; MyCAS* p_a = MyCAS::GetInstance(); //这里可能就有问题了 cout << "我的线程执行完毕了" << endl; return; }int main() { std::thread t1(mythread); std::thread t2(mythread); t1.join(); t2.join(); return 0; }