设计模式

单例模式的双锁分别有什么作用

实现单例设计模式（懒汉，饿汉）

单例模式详细：链接

singleton-how-should-it-be-used

• 意图：保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问他的全局访问点。
• 主要解决：一个全局使用的类频繁的创建与销毁。
• 何时使用：当您想控制实例数目节省系统资源的时候。
• 如何解决：判断系统是否已经有这个单例，如果有则返回，如果没有则创建。
• 关键代码：构造函数是私有的。

饿汉：在类加载时就创建实例；懒汉：在第一次使用时进行实例化

class Singleton
{
  private:
    static Singleton instance;
  private:
    Singleton();
    ~Singleton();
    Singleton(const Singleton&);
    Singleton& operator=(const Singleton&);
  public:
    static Singleton& getInstance() {
      return instance;
    }
}

// initialize defaultly
Singleton Singleton::instance;

简述常见的工厂模式以及单例模式的使用场景

如何实现单例模式？如何避免发生对象的用户复制行为？如何实现线程安全的单例模式？DCLP是什么，有什么问题？

• 将构造函数、析构函数、复制构造函数、赋值操作符声明为私有，即可实现单例模式 单例模式实现代码通常为：

  class Singleton
  {
  public:
      static Singleton* Instance();
  protected:
      Singleton();
  private:
      static Singleton* _instance;
  };
  Singleton::Singleton(){}
  Singleton* Singleton::_instance = nullptr;
  Singleton* Singleton::Instance()
  {
      if(_instance == nullptr)
      _instance = new Singleton;
      return _instance;
  }

• 避免用户的复制行为，可以将复制构造函数声明为private或者使用C++11中的delete语法。

• 实现线程安全的单例模式：上面实现中的GetInstance()不是线程安全的，因为在单例的静态初始化中存在竞争条件。如果碰巧有多个线程在同时调用该方法，那么就有可能被构造多次。

  比较简单的做法是在存在竞争条件的地方加上互斥锁。这样做的代价是开销比较高。因为每次方法调用时都需要加锁。
  比较常用的做法是使用双重检查锁定模式(DCLP) 。但是DCLP并不能保证在所有编译器和处理器内存模型下都能正常工作。如，共享内存的对称多处理器通常突发式提交内存写操作，这会造成不同线程的写操作重新排序。这种情况通常可以采用volatile解决，他能将读写操作同步到易变数据中，但这样在多线程环境下仍旧存在问题。

手写生产者消费者模型