设计模式之单例模式（一）

1、单例模式（建立型模式）

2、动机：

在软件系统中，常常有这样一些特殊的类，必须保证它们在系统中只存在一个实例，才能确保它们的逻辑正确性、以及良好的效率。

§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？

这应该是类设计者的责任，而不是使用者的责任

3、意图：

保证一个类仅有一个实例，并提供一个该实例的全局访问点。

4、实现：

（01）

    

public sealed class Singleton

    {

        static Singleton instance = null;

 

        private Singleton()

        {

        }

 

        public static Singleton Instance

        {

            get

            {

                if (instance == null)

                {

                    instance = new Singleton();

                }

                return instance;

            }

        }

    }

 

注意：

对于线程来讲不安全

单线程中已知足要求

优势:

因为实例是在 Instance 属性方法内部建立的，所以类可使用附加功能

直到对象要求产生一个实例才执行实例化；这种方法称为“惰性实例化”。惰性实例化避免了在应用程序启动时实例化没必要要的 singleton。

 

（02）

 

public sealed class Singleton

    {

        private static Singleton instance = null;

        private static readonly object padlock = new object();

 

        private Singleton()

        {

        }

        public static Singleton Instance

        {

            get

            {

 

                    lock (padlock)

                    {

                        if (instance == null)

                        {

                            instance = new Singleton();

                        }

                    }

 

                return instance;

            }

        }

    }

注意：

同一个时刻加了锁的那部分程序只有一个线程能够进入

对象实例由最早进入的那个线程建立

后来的线程在进入时（instence == null）为假，不会再去建立对象实例

增长了额外的开销，损失了性能

 

（03）

public sealed class Singleton

    {

        private static Singleton instance = null;

        private static readonly object padlock = new object();

 

        private Singleton()

        {

        }

        public static Singleton Instance

        {

            get

            {

                if (instance == null)

                {

                    lock (padlock)

                    {

                        if (instance == null)

                        {

                            instance = new Singleton();

                        }

                    }

                }

                return instance;

            }

        }

    }

注意：

多线程安全

线程不是每次都加锁

容许实例化延迟到第一次访问对象时发生

 

（04）

 

public sealed class Singleton

    {

        private static readonly Singleton instance =null;

 

   static Singleton()

        {

  instance = new Singleton();

        }

 

        private Singleton()

        {

        }

 

        public static Singleton Instance

        {

            get

            {

                return instance;

            }

        }

    }

注意：

依赖公共语言运行库负责处理变量初始化

公共静态属性为访问实例提供了一个全局访问点

对实例化机制的控制权较少(.NET代为实现)

静态初始化是在 .NET 中实现 Singleton 的首选方法

 

（05）

public sealed class Singleton

    {

        private Singleton()

        {

        }

 

        public static Singleton Instance

        {

            get

            {

                return Nested.instance;

            }

        }

 

        private class Nested

        {

            static Nested()

            {

  instance= new Singleton();

            }

 

            internal static readonly Singleton instance=null;

        }

    }

注意：初始化工做由Nested类的一个静态成员来完成，这样就实现了延迟初始化

 

五：注意事项：

Singleton模式中的实例构造器能够设置为protected以容许子类派生。

Singleton模式通常不要支持ICloneable接口，由于这可能会致使多个对象实例，与Singleton模式的初衷违背。

Singleton模式通常不要支持序列化，由于这也有可能致使多个对象实例，一样与Singleton模式的初衷违背。

Singletom模式只考虑到了对象建立的管理，没有考虑对象销毁的管理。就支持垃圾回收的平台和对象的开销来说，咱们通常没有必要对其销毁进行特殊的管理。

Singleton模式是限制而不是改进类的建立。

理解和扩展Singleton模式的核心是“如何控制用户使用new对一个类的构造器的任意调用”。

能够很简单的修改一个Singleton，使它有少数几个实例，这样作是容许的并且是有意义的。