带你深入浅出设计模式：一、单例模式，正确理解懒汉式和饿汉式

news2024/12/23 6:13:18

此为设计模式第一谈！

用总-分-总的结构和生活化的例子给你讲解设计模式！

码农不易，各位学者学到东西请点赞收藏支持支持！

开始部分：

总：对于单例模式，在开发中通常用于设计配置信息类、数据库连接池、线程池等等，主要解决的问题是全局使用的类频繁地创建与销毁。

分：

1.为了更加好的理解单例模式，我们在vs中创建一个控制台项目

2.实现编码，这里使用了咖啡机作为一个例子

2.1 什么是懒汉式？

懒汉式就是需要的时候再创建然后使用。

2.2 什么是饿汉式？

饿汉式就是先创建，要用的时候立刻有的用。

#include <iostream>
using namespace std;

// 懒汉式咖啡机：在需要的时候才煮咖啡
class CoffeeMachineLazy {
private:
    CoffeeMachineLazy() {
        cout << "懒汉式咖啡机已准备好." << endl;
    }

public:
    // 静态成员函数，用于获取咖啡机的唯一实例
    static CoffeeMachineLazy* GetInstance() {
        if (instance == nullptr) {
            // 当咖啡机尚未准备时，创建并初始化它
            instance = new CoffeeMachineLazy;
        }
        return instance;
    }

private:
    // 静态成员变量，用于存放咖啡机的唯一实例
    static CoffeeMachineLazy* instance;
};

// 在类外部初始化静态成员
CoffeeMachineLazy* CoffeeMachineLazy::instance = nullptr;

// 饿汉式咖啡机：一开始就煮好咖啡
class CoffeeMachineEager {
private:
    CoffeeMachineEager() {
        cout << "饿汉式咖啡机已准备好." << endl;
    }

public:
    // 静态成员函数，用于获取咖啡机的唯一实例
    static CoffeeMachineEager* GetInstance() {
        // 立即返回已准备好的咖啡机实例
        return instance;
    }

private:
    // 静态成员变量，用于存放咖啡机的唯一实例
    static CoffeeMachineEager* instance;
};

// 在类外部初始化静态成员，咖啡机在程序开始时就已准备好
CoffeeMachineEager* CoffeeMachineEager::instance = new CoffeeMachineEager;

// 测试函数，用于验证咖啡机的实例是否唯一
void TestCoffeeMachine() {
    CoffeeMachineLazy* machine1 = CoffeeMachineLazy::GetInstance();
    CoffeeMachineLazy* machine2 = CoffeeMachineLazy::GetInstance();
    
    if (machine1 == machine2) {
        cout << "两台懒汉式咖啡机实例相同，单例模式有效." << endl;
    } else {
        cout << "两台懒汉式咖啡机实例不相同，不是单例模式." << endl;
    }

    CoffeeMachineEager* machine3 = CoffeeMachineEager::GetInstance();
    CoffeeMachineEager* machine4 = CoffeeMachineEager::GetInstance();
    
    if (machine3 == machine4) {
        cout << "两台饿汉式咖啡机实例相同，单例模式有效." << endl;
    } else {
        cout << "两台饿汉式咖啡机实例不相同，不是单例模式." << endl;
    }
}

int main() {
    cout << "程序开始运行." << endl;
    TestCoffeeMachine();
    cout << "程序运行结束." << endl;
    return 0;
}