C++當(dāng)中常常需要一個(gè)全局唯一的對(duì)象實(shí)例，這時(shí)候，我們就會(huì)想到單件模式。如何實(shí)現(xiàn)這一模式？全局變量當(dāng)然是一個(gè)簡(jiǎn)單可行的方法，然而，這太丑陋。嗯，其實(shí)，丑陋倒也罷了，最嚴(yán)重的是它將引誘程序員濫用全局變量，這將導(dǎo)致維護(hù)的災(zāi)難。
既然全局變量是可能有害的，那么，我們我們把它隱藏一下，放到某個(gè)類(lèi)當(dāng)中去，作為類(lèi)的靜態(tài)數(shù)據(jù)成員。這看上去不錯(cuò)，我也這么認(rèn)為。當(dāng)我們只是簡(jiǎn)單的需要一個(gè)全局對(duì)象時(shí)，這很好，而且足夠簡(jiǎn)單。不過(guò)，天空中尚有一朵小小的烏云，讓我們來(lái)看一看它是什么。
靜態(tài)成員變量的初始化，和全局對(duì)象一樣，實(shí)際上是在main函數(shù)進(jìn)入后，我們寫(xiě)下的第一行代碼之前被執(zhí)行的。而且，我們知道那個(gè)著名的初始化順序不可靠的問(wèn)題（跨編譯單元）。當(dāng)我的全局對(duì)象是一個(gè)復(fù)雜對(duì)象――這很常見(jiàn)，比如一個(gè)環(huán)境管理器――它甚至還需要復(fù)雜的裝配過(guò)程，我們需要考慮：構(gòu)建這個(gè)單件的時(shí)候，其對(duì)象都準(zhǔn)備好了嗎？如果我們不能確定，那么一個(gè)常見(jiàn)的措施是延遲單件對(duì)象的構(gòu)造――把它延遲到全局對(duì)象初始化結(jié)束以后怎么樣？這好像很容易實(shí)現(xiàn)：
SomeClass * SomeClass ::instance(){
static SomeClass inst;
return &inst;
}
不錯(cuò)吧？它不但可以延遲到全局對(duì)象初始化之后，甚至可以延遲到有人需要它的時(shí)候，才被構(gòu)造出來(lái)，隨需應(yīng)變，呵呵，是不是很帥？嗯，還有一點(diǎn)小問(wèn)題，不僅存在對(duì)象初始化順序問(wèn)題，析構(gòu)也同樣存在問(wèn)題。局部靜態(tài)變量的析構(gòu)，和全局對(duì)象一樣，是在main函數(shù)退出前進(jìn)行的，如果也要考慮順序問(wèn)題的話...是不是有點(diǎn)麻煩呢？
過(guò)度設(shè)計(jì)是一種罪，我是不是考慮的太復(fù)雜了？如果壓根就不需要考慮析構(gòu)順序，這是不是很完美的解決方案？沒(méi)那么簡(jiǎn)單！非但不夠完美，而且，這里面仍然存在缺陷：當(dāng)我們運(yùn)行在多線程環(huán)境的時(shí)候，靜態(tài)變量的初始化來(lái)實(shí)現(xiàn)單件，是不可靠的――直接的說(shuō)，靜態(tài)變量有可能初始化多次！在作實(shí)驗(yàn)之前，我們現(xiàn)分析一下靜態(tài)局部變量的實(shí)現(xiàn)方式，下面是前面instance實(shí)現(xiàn)的偽碼：
if (!initialized){
initialized = true;
new (&inst)SomeClass;
}
return &inst;
每個(gè)靜態(tài)變量都會(huì)擁有自己的初始化與否的標(biāo)志，靜態(tài)變量初始化并不是一個(gè)原子操作，也沒(méi)有為多線程而設(shè)立互斥區(qū)（C++語(yǔ)言本身是沒(méi)有線程概念的），因此，我們要想實(shí)現(xiàn)多線程下的單件延遲創(chuàng)建，就不得不解決重復(fù)初始化的問(wèn)題。至于如何實(shí)現(xiàn)，實(shí)際上這方面的代碼很多了。一個(gè)顯然的方案是設(shè)立互斥區(qū)，傳統(tǒng)的雙檢測(cè)技術(shù)可以有效解決這一問(wèn)題――至少目前的C++是這樣，至于最近在csdn看到在Java中雙檢測(cè)失效的文章，我認(rèn)為應(yīng)該由Java語(yǔ)言負(fù)責(zé)。
其實(shí)，局部靜態(tài)變量可能多次初始化，并不難理解，實(shí)踐上，也很少出嚴(yán)重的問(wèn)題――出問(wèn)題的條件還是挺苛刻的：多線程，不可多次初始化，恰好多個(gè)線程同時(shí)調(diào)用，恰好在if之后發(fā)生線程調(diào)度。很少出問(wèn)題，不等于不出問(wèn)題，特別的，對(duì)于廣泛使用的應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)，出錯(cuò)概率就不是一點(diǎn)點(diǎn)了。寫(xiě)這篇東西的原因，是今天在公司看到的一段代碼，作了標(biāo)識(shí)符替換：
SomeClass * SomeClass::GetInstance(){
static CLock g_lock;
if (m_pInstance == NULL){
g_lock.Lock();
if (m_pInstance == NULL){
m_pInstance = new SomeClass;
}
g_lock.Unlock();
}
return m_pInstance;
}
就這段代碼，雖然知道用雙檢測(cè)，且不說(shuō)Lock/Unlock可以更好的處理，static CLock g_lock根本就是錯(cuò)誤。鎖本身可能被初始化多次，象這種資源類(lèi)型的對(duì)象，多次構(gòu)造幾乎肯定會(huì)出錯(cuò)的。而對(duì)于單件模式的實(shí)現(xiàn)，我認(rèn)為，一般而言，Loki:: SingletonHolder會(huì)是一個(gè)好的選擇。
本文出處：
http://blog.csdn.net/wingfiring/archive/2005/10/09/498242.aspx
本站僅提供存儲(chǔ)服務(wù)，所有內(nèi)容均由用戶發(fā)布，如發(fā)現(xiàn)有害或侵權(quán)內(nèi)容，請(qǐng)
點(diǎn)擊舉報(bào)。
