C#設計模式學習筆記-單例模式

C#設計模式學習筆記-單例模式

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　　最近在學設計模式，學到創建型模式的時候，碰到單例模式（或叫單件模式），現在整理一下筆記。

　　在《Design Patterns：Elements of Resuable Object-Oriented Software》中的定義是：Ensure?a class only has one instance，and provide a global point of access to。它的主要特點不是根據客戶程序調用生成一個新的實例，而是控制某個類型的實例數量-唯一一個。（《設計模式-基于C#的工程化實現及擴展》，王翔）。也就是說，單例模式就是保證在整個應用程序的生命周期中，在任何時刻，被指定的類只有一個實例，并為客戶程序提供一個獲取該實例的全局訪問點。

　　一、經典模式：

public class Singleton
{
        private static Singleton instance;

        private Singleton()
        {

        }

        public static Singleton GetInstance()
        {
                if(instance==null)
                {
                        instance=new Singleton();
                }
                return instance;
        }
}

　　解析如下：

　　1）首先，該Singleton的構造函數必須是私有的，以保證客戶程序不會通過new（）操作產生一個實例，達到實現單例的目的；

　　2）因為靜態變量的生命周期跟整個應用程序的生命周期是一樣的，所以可以定義一個私有的靜態全局變量instance來保存該類的唯一實例；

　　3）必須提供一個全局函數訪問獲得該實例，并且在該函數提供控制實例數量的功能，即通過if語句判斷instance是否已被實例化，如果沒有則可以同new（）創建一個實例；否則，直接向客戶返回一個實例。

　　在這種經典模式下，沒有考慮線程并發獲取實例問題，即可能出現兩個線程同時獲取instance實例，且此時其為null時，就會出現兩個線程分別創建了instance，違反了單例規則。因此，需對上面代碼修改。

　　二、多線程下的單例模式

　　1、Lazy模式

public class Singleton
{
       private static Singleton instance;
       private static object _lock=new object();

       private Singleton()
       {

       }

       public static Singleton GetInstance()
       {
               if(instance==null)
               {
                      lock(_lock)
                      {
                             if(instance==null)
                             {
                                     instance=new Singleton();
                             }
                      }
               }
               return instance;
       }
}

　　上述代碼使用了雙重鎖方式較好地解決了多線程下的單例模式實現。先看內層的if語句塊，使用這個語句塊時，先進行加鎖操作，保證只有一個線程可以訪問該語句塊，進而保證只創建了一個實例。再看外層的if語句塊，這使得每個線程欲獲取實例時不必每次都得加鎖，因為只有實例為空時（即需要創建一個實例），才需加鎖創建，若果已存在一個實例，就直接返回該實例，節省了性能開銷。

　　2、餓漢模式

　　這種模式的特點是自己主動實例。

public sealed class Singleton
{
        private static readonly Singleton instance=new Singleton();

        private Singleton()
        {
        }

        public static Singleton GetInstance()
        {
               return instance;
        }
}

　　上面使用的readonly關鍵可以跟static一起使用，用于指定該常量是類別級的，它的初始化交由靜態構造函數實現，并可以在運行時編譯。在這種模式下，無需自己解決線程安全性問題，CLR會給我們解決。由此可以看到這個類被加載時，會自動實例化這個類，而不用在第一次調用GetInstance()后才實例化出唯一的單例對象。

http://www.cnblogs.com/xun126/archive/2011/03/09/1970807.html