单例模式

Singleton模式要求一个类有且仅有一个实例,并且提供了一个全局的访问点。这就提出了一个问题:如何绕过常规的构造器,提供一种机制来保证一个类只有一个实例?客户程序在调用某一个类时,它是不会考虑这个类是否只能有一个实例等问题的,所以,这应该是类设计者的责任,而不是类使用者的责任。 
从另一个角度来说,Singleton模式其实也是一种职责型模式。因为我们创建了一个对象,这个对象扮演了独一无二的角色,在这个单独的对象实例中,它集中了它所属类的所有权力,同时它也肩负了行使这种权力的职责!

一、经典模式:

  1. public class Singleton
  2. {
  3. private static Singleton instance;
  4. private Singleton()
  5. {
  6. }
  7. public static Singleton GetInstance()
  8. {
  9. if(instance==null)
  10. {
  11. instance=new Singleton();
  12. }
  13. return instance;
  14. }
  15. }
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  解析如下:
  1)首先,该Singleton的构造函数必须是私有的,以保证客户程序不会通过new()操作产生一个实例,达到实现单例的目的;
  2)因为静态变量的生命周期跟整个应用程序的生命周期是一样的,所以可以定义一个私有的静态全局变量instance来保存该类的唯一实例;
  3)必须提供一个全局函数访问获得该实例,并且在该函数提供控制实例数量的功能,即通过if语句判断instance是否已被实例化,如果没有则可以同new()创建一个实例;否则,直接向客户返回一个实例。
  在这种经典模式下,没有考虑线程并发获取实例问题,即可能出现两个线程同时获取instance实例,且此时其为null时,就会出现两个线程分别创建了instance,违反了单例规则。因此,需对上面代码修改。
  二、多线程下的单例模式
  1、Lazy模式

  1. public class Singleton
  2. {
  3. private static Singleton instance;
  4. private static object _lock=new object();
  5. private Singleton()
  6. {
  7. }
  8. public static Singleton GetInstance()
  9. {
  10. if(instance==null)
  11. {
  12. lock(_lock)
  13. {
  14. if(instance==null)
  15. {
  16. instance=new Singleton();
  17. }
  18. }
  19. }
  20. return instance;
  21. }
  22. }
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  上述代码使用了双重锁方式较好地解决了多线程下的单例模式实现。先看内层的if语句块,使用这个语句块时,先进行加锁操作,保证只有一个线程可以访问该语句块,进而保证只创建了一个实例。再看外层的if语句块,这使得每个线程欲获取实例时不必每次都得加锁,因为只有实例为空时(即需要创建一个实例),才需加锁创建,若果已存在一个实例,就直接返回该实例,节省了性能开销。
  2、饿汉模式
  这种模式的特点是自己主动实例。

  1. public sealed class Singleton
  2. {
  3. private static readonly Singleton instance=new Singleton();
  4. private Singleton()
  5. {
  6. }
  7. public static Singleton GetInstance()
  8. {
  9. return instance;
  10. }
  11. }
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  上面使用的readonly关键可以跟static一起使用,用于指定该常量是类别级的,它的初始化交由静态构造函数实现,并可以在运行时编译。在这种模式下,无需自己解决线程安全性问题,CLR会给我们解决。由此可以看到这个类被加载时,会自动实例化这个类,而不用在第一次调用GetInstance()后才实例化出唯一的单例对象。

(本文转自:http://bbs.51aspx.com/showtopic-43405.html

原文地址:https://www.cnblogs.com/jibingeXper/p/3475707.html