• 本文内容衔接于前一篇文章（封装MutexLock、MutexLockGuard、Condition）​

一、DCL

  • 研究Singleton的线程安全实现的历史会发现很多有意思的事情，人们一度认为double checked locking（缩写为DCL）是王道，兼顾了效率与正确性。后来有“神牛”指出由于乱序执行的影响，DCL是靠不住的。可以参阅：
  • Java开发者还算幸运，可以借助内部静态类的装载来实现。C++就比较惨，要么次次锁，要么eager initialize，或者动用memory barrier这样的“大杀器”
  • Java 5修订了内存模型，并给volatile赋予了acquire/release语义，这下DCL（with volatile）又是安全的了。然而C++的内存模型还在修订中（C++11已经有了全新定义的内存模式，可参阅：​​http://scottmeyers.blogspot.com/2012/04/information-on-c11-memory-model.html​​），C++的volatile目前还不能（将来也难说）保证DCL的正确性（只在Visual C++ 2005及以上版本有效）

二、pthread_once

  • 其实没有那么麻烦，在实践中用pthread_once就行：
template<typename T>
class Singleton :boost::noncopyable {
private:
    static T& instance()
    {
        pthread_once(&ponce_, &Signleton::init);
        return *value_;
    }
private:
    Singleton();
    ~Singleton();

    static void init()
    {
        value_ = new T();
    }
private:
    static pthread_oncet ponce_;
    static T* value_;
};

//必须在头文件中定义static变量
template<typename T>
pthread_oncet Singleton<T>::ponce_ = PTHREAD_ONCE_INIT;

template<typename T>
T* Singleton<T>::value_ = NULL;
  • 上面这个Singleton没有任何花哨的技巧：
  • 它用pthread_once_t来保证 lazy-initialization的线程安全
  • 线程安全性由Pthreads库保证，如果系统的Pthreads库有bug，那就认命吧，多线程程序反正也不可能正确执行了
  • 使用方法也很简单：
Foo& foo = Singleton<Foo>::instance();
  • 这个Singleton没有考虑对象的销毁：
  • 在长时间运行的服务器程序里，这不是一个问题，反正进程也不打算正常退出（参阅后面的“分布式系统工程实践之能随时重启进行作为系统的重要目标”）
  • 在短期运行的程序中，程序退出的时候自然就释放所有资源了（前提是程序里不使用不能由操作系统自动关闭的资源，比如跨进程的mutex）
  • 在实际的muduo::Singleton class中，通过atexit提供了销毁功能，聊胜于无罢了
  • 另外，这个Singleton只能调用默认构造函数，如果用户想要指定T的构造方式，我们可以用模板特化技术来提供 一个定制点，这需要引入另一层间接

三、附加

  • 本专题未完结，参阅下一篇文章（借shared_ptr实现copy-on-write）​