创作型---单例模式

定义

单例模式也就是保证一个类只有一个实例的一种实现方法罢了(设计模式其实就是帮助我们解决实际开发过程中的方法, 该方法是为了降低对象之间的耦合度,然而解决方法有很多种,所以前人就总结了一些常用的解决方法为书籍,从而把这本书就称为设计模式)，下面给出单例模式的一个官方定义：确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。为了帮助大家更好地理解单例模式,大家可以结合下面的类图来进行理解,以及后面也会剖析单例模式的实现思路:

具体的解决多线程的代码如下:

 ///<summary>
    /// 单例模式的实现
    ///</summary>
    public class Singleton
    {
        // 定义一个静态变量来保存类的实例
        private static Singleton uniqueInstance;
        // 定义一个标识确保线程同步
        private static readonly object locker = new object();
        // 定义私有构造函数，使外界不能创建该类实例
        private Singleton()
        {
        }
        ///<summary>/// 定义公有方法提供一个全局访问点,同时你也可以定义公有属性来提供全局访问点
        ///</summary>
        ///<returns></returns>
        public static Singleton GetInstance()
        {
            // 当第一个线程运行到这里时，此时会对locker对象 "加锁"，
            // 当第二个线程运行该方法时，首先检测到locker对象为"加锁"状态，该线程就会挂起等待第一个线程解锁
            // lock语句运行完之后（即线程运行完之后）会对该对象"解锁"
            lock (locker)
            {
                // 如果类的实例不存在则创建，否则直接返回
                if (uniqueInstance == null)
                {
                    uniqueInstance = new Singleton();
                }
            }
            return uniqueInstance;
        }
    }

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上面这种解决方案确实可以解决多线程的问题,但是上面代码对于每个线程都会对线程辅助对象locker加锁之后再判断实例是否存在，对于这个操作完全没有必要的，因为当第一个线程创建了该类的实例之后，后面的线程此时只需要直接判断（uniqueInstance==null）为假，此时完全没必要对线程辅助对象加锁之后再去判断，所以上面的实现方式增加了额外的开销，损失了性能，为了改进上面实现方式的缺陷，我们只需要在lock语句前面加一句（uniqueInstance==null）的判断就可以避免锁所增加的额外开销，这种实现方式我们就叫它 “双重锁定”，下面具体看看实现代码的：

 ///<summary>
    /// 单例模式的实现
    ///</summary>
    public class Singleton
    {
        // 定义一个静态变量来保存类的实例
        private static Singleton uniqueInstance;

        // 定义一个标识确保线程同步
        private static readonly object locker = new object();
        // 定义私有构造函数，使外界不能创建该类实例
        private Singleton()
        {
        }
        ///<summary>
        /// 定义公有方法提供一个全局访问点,同时你也可以定义公有属性来提供全局访问点
        ///</summary>
        ///<returns></returns>
        public static Singleton GetInstance()
        {
            // 当第一个线程运行到这里时，此时会对locker对象 "加锁"，
            // 当第二个线程运行该方法时，首先检测到locker对象为"加锁"状态，该线程就会挂起等待第一个线程解锁
            // lock语句运行完之后（即线程运行完之后）会对该对象"解锁"
            // 双重锁定只需要一句判断就可以了
            if (uniqueInstance == null)
            {
                lock (locker)
                {
                    // 如果类的实例不存在则创建，否则直接返回if (uniqueInstance == null)
                    {
                        uniqueInstance = new Singleton();
                    }
                }
            }
            return uniqueInstance;
        }
    }

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最简单的模式代码如下:

      public sealed class Singleton
    {
        static readonly Singleton instance = new Singleton();
        static Singleton() { }
        Singleton() { }
        public static Singleton Instance
        {
            get
            {
                return instance;
            }
        }
    }

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泛型的单例模式代码如下:

namespace ConsoleApp
{
    class Singleton<T> where T : class, new()
    {
        private static T _instance;
        private static readonly object syslock = new object();

        public static T Instance
        {
            get
            {
                if (_instance == null)
                {
                    lock (syslock)
                    {
                        if (_instance == null)
                        {
                            _instance = new T();
                        }
                    }
                }
                return _instance;
            }
        }
    }



}

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using System;

namespace ConsoleApp
{
    class MyClass: Singleton<MyClass>
    {
        public void Fun()
        {
            Console.WriteLine("Call MyClass.Fun()");
        }
    }
}

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namespace ConsoleApp
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            MyClass.Instance.Fun();
        }
    }
}

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