单例模式随记

C#中的单例模式：(取自“大话设计模式-程杰”一书)

单例模式（Singleton）：

保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问他的全局访问点

通常我们可以让一个全局变量使得与一个对象被访问，但他不能防止你实例化多个对象。一个最好的方法就是，让类自身负责保存他的唯一实例。这个类可以保证没有其他实例可以被创建，并且它可以提供一个访问该实例的方法。

例：

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

        /// <summary>
        /// Client side code
        /// </summary>
        /// <param name="args"></param>
        static void Main(string[] args)
        {
            Singleton s1 = Singleton.GetInstance();
            Singleton s2 = Singleton.GetInstance();

            if (s1 == s2)
            {
                Console.WriteLine(  "They have same instance!");
            }

            Console.Read();
        }
    }

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执行结果截图：

单例模式因为Singleton类封装他的唯一实例，这样他可以严格的控制用户怎样访问他以及合适访问他，简单的说就是对唯一实例的受控访问！

多线程时的单例模式：

lock涵义：lock是确保当一个线程位于代码的临界区时，另一个线程不进入临界区。如果是其他线程试图进入锁定的代码。则他将一直等待（即被阻止），直到该对象被释放。

例：

class Singleton
    {
        private static Singleton instance;
        private static readonly object syncRoot = new object();
        private Singleton()
        { 
            
        }
        public static Singleton GetInstance()
        {
            lock (syncRoot)
            {
                if (instance == null)
                {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
            return instance;
        }

        /// <summary>
        /// Client side code
        /// </summary>
        /// <param name="args"></param>
        static void Main(string[] args)
        {
            Singleton s1 = Singleton.GetInstance();
            Singleton s2 = Singleton.GetInstance();

            if (s1 == s2)
            {
                Console.WriteLine(  "They have same instance!");
            }

            Console.Read();
        }
    }

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执行结果截图同上
注意：此多线程时的单例模式使用会影响性能，改良如下“双重锁定”：

class Singleton
    {
        private static Singleton instance;
        private static readonly object syncRoot = new object();
        private Singleton()
        { 
            
        }
        public static Singleton GetInstance()
        {
            if (instance == null)
            {
                lock (syncRoot)
                { 
                    if(instance==null)
                    {
                        instance = new Singleton();
                    }
                }
            }
            return instance;
        }

    }

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以上单例模式均为“懒汉式单例类”
下面为“饿汉式单例类”：

静态初始化“饿汉式单例模式”：

　　C#与公共语言运行库也提供了一种“静态初始化”方法，这种方法不需要开发人员显式地编写线程安全代码，即可解决多线程环境下他是不安全的问题。

例：

public sealed class Singleton //sealed阻止派生，而派生可能会增加实例
    {
        //在第一次引用类的任何成员时创建实例。公共语言运行库负责处理变量初始化
        private static readonly Singleton instance = new Singleton();

        private Singleton() 
        {
            
        }

        public static Singleton GetInstance()
        {
            return instance;
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            Singleton s1 = Singleton.instance;
            Singleton s2 = Singleton.GetInstance();

            if (s1 == s2)
            {
                Console.WriteLine("They have same instance!");
            }

            Console.Read();
        }
    }

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执行结果截图：

注意：instance变量标记为readonly，这意味着只能在静态初始化期间或在类构造函数中分配变量。
由于这种静态初始化的方式是在自己被加载时就将自己实例化，所以被形象的称之为饿汉式单例类，原先的单例模式处理方式是要在第一次被引用时，才会将自己实例化，所以就被称为懒汉式单例类。

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