单例延迟初始化的问题答案

【问题标题】：Problems with lazy initialization of singleton单例延迟初始化的问题
【发布时间】：2015-07-02 00:06:18
【问题描述】：

我想制作具有如下行为的单例类。

我的程序资源非常有限，所以在需要之前我不想创建单例实例。（延迟初始化）
单例类非常庞大，因此初始化需要很长时间。
响应时间在此程序中很重要。（如游戏）

但如您所知，1 & 2 & 3 是相互冲突的。在这种情况下，我必须选择其中之一（内存或性能）

程序有什么解决方案可以满足内存和性能要求吗？

【问题讨论】：

最直接的答案似乎是：不要使用单例（除非你 100% 确定自己在做什么）。
您在程序执行的某个时刻是否需要单例，或者程序可能不需要在给定的运行中使用它？如果是前者，那么你最好在开始时初始化它，因为内存和 CPU 会在某个时候受到打击，所以我认为隐藏它的最佳位置是在启动时而不是在程序执行的中途。

标签： c++ singleton

【解决方案1】：

“程序有什么解决方案可以满足内存和性能要求吗？”

无论如何都需要满足这些要求。为了确保单例类的惰性实例化，我建议使用 scott meyer 的单例实现来保证 here 中提到的惰性/线程安全初始化：

class Singleton {
public:
     static Singleton& Instance() {
          static Singleton theInstance;
          return theInstance;
     }
     delete Singleton(const Singleton&);
     delete Singleton& operator=(const Singleton&);
private:
     Singleton() {}

};

关于内存消耗，您必须以不同的方式对其进行优化。我实际上无法确定您可能在哪里缩小内存占用。到目前为止，您的问题没有提供足够的信息。

“但如你所知，1 & 2 & 3 是相互冲突的。在这种情况下，我必须选择其中之一（内存或性能）”

我看不到任何实际的冲突？？第一次访问Singleton::Instance可能会有性能问题，但后续访问不会触发初始化，那又怎样？

【讨论】：

【解决方案2】：

很难说，因为你没有提供很多细节。你的资源在内存和磁盘上是否有限？单例类需要时间来初始化，因为它很大，还是因为它必须进行很多计算？长时间是多少？多少是巨大的？什么是有限的资源？

如果你有磁盘空间并且读/写磁盘比较快，如果您可以在程序初始化期间花一些时间，你也许可以创建你的类并将其序列化到磁盘（并保留文件锁定），然后在内存不足时从那里读取您的实例。或者在另一个线程中创建单例并在主线程中做一些其他的事情。

【讨论】：

这并不能真正回答问题。阅读Singleton，如果你甚至尝试在这里回答这样的问题。
程序有什么解决方案可以满足内存和性能要求吗？
有许多选项，实际上是正交处理的，与是否使用单例无关。
"程序有什么解决方案可以满足内存和性能要求吗？"这才是真正的问题。在游戏中，不能得到性能和资源优化使用是一个规律，需要妥协，所以这类问题确实很常见。对于这种特定情况，是否使用单例是一个很好的解决方案，我无法判断。你不能说你没有看到任何冲突。性能影响可能非常糟糕，以至于无法通过游戏认证。同样，在不知道具体细节的情况下，我无法确定，但这是所有游戏开发团队都会遭受的痛苦。
“有许多选项，实际上是正交处理的，并且与是否使用单例无关”完全同意，这就是为什么我的回答不是针对单例的使用。即使不使用单例，响应时间与资源有限的问题仍然存在。但同样，在不知道细节的情况下，真的很难说。