C#設(shè)計(jì)模式學(xué)習(xí)筆記-單例模式

　　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(diǎn)不是根據(jù)客戶程序調(diào)用生成一個(gè)新的實(shí)例，而是控制某個(gè)類型的實(shí)例數(shù)量-唯一一個(gè)。（《設(shè)計(jì)模式-基于C#的工程化實(shí)現(xiàn)及擴(kuò)展》，王翔）。也就是說，單例模式就是保證在整個(gè)應(yīng)用程序的生命周期中，在任何時(shí)刻，被指定的類只有一個(gè)實(shí)例，并為客戶程序提供一個(gè)獲取該實(shí)例的全局訪問點(diǎn)。

　　一、經(jīng)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(gòu)造函數(shù)必須是私有的，以保證客戶程序不會通過new（）操作產(chǎn)生一個(gè)實(shí)例，達(dá)到實(shí)現(xiàn)單例的目的；

　　2）因?yàn)殪o態(tài)變量的生命周期跟整個(gè)應(yīng)用程序的生命周期是一樣的，所以可以定義一個(gè)私有的靜態(tài)全局變量instance來保存該類的唯一實(shí)例；

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

　　在這種經(jīng)典模式下，沒有考慮線程并發(fā)獲取實(shí)例問題，即可能出現(xiàn)兩個(gè)線程同時(shí)獲取instance實(shí)例，且此時(shí)其為null時(shí)，就會出現(xiàn)兩個(gè)線程分別創(chuàng)建了instance，違反了單例規(guī)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(shí)現(xiàn)。先看內(nèi)層的if語句塊，使用這個(gè)語句塊時(shí)，先進(jìn)行加鎖操作，保證只有一個(gè)線程可以訪問該語句塊，進(jìn)而保證只創(chuàng)建了一個(gè)實(shí)例。再看外層的if語句塊，這使得每個(gè)線程欲獲取實(shí)例時(shí)不必每次都得加鎖，因?yàn)橹挥袑?shí)例為空時(shí)（即需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)實(shí)例），才需加鎖創(chuàng)建，若果已存在一個(gè)實(shí)例，就直接返回該實(shí)例，節(jié)省了性能開銷。

　　2、餓漢模式

　　這種模式的特點(diǎn)是自己主動(dòng)實(shí)例。

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