02.你真的知道线程安全的“单件模式”吗？

概述：

　　单件模式的类图可以说是所有模式的类图中最简单的，事实上，它的类图上只有一个类。

　　尽管从设计的视角来说它很简单，但是实现上还是会遇到相当多的波折。

一、与单件模式的问答

1.单件模式只有一个类，应该是很简单的模式，但是问题似乎不少

答：固然正确地实现单件模式需要一点技巧，但是阅读完这篇文章之后，你已经具备了用正确的方式实现单件模式的能力。当你需要控制实例个数时，还是应当使用单件模式。

2.难道我不能创建一个类，把所有的方法和变量都定义为静态的，把类直接当作一个单件？

　　答：如果你的类自给自足，而且不依赖于复杂的初始化，那么你可以这么做。但是，因为静态初始化的控制是在CLR受伤，这么做有可能导致混乱，特别是当有许多类牵涉其中的时候。这么做常常会造成一些微妙的，不容易发现的和初始uade次序有关的bug。除非你有绝对的必要使用类的单件，否则还是建议使用对象的单件

3.类应该做一件事，而且只做一件事。类如果能做两件事，就会被认为是不好的OO设计，单件有没有违反这样的观念？

　　答：你说的是“一个类，一个责任”原则。没错，你似的对的，但见类不只负责管理自己的实例，并提供全局访问，还在应用程序中担当角色，所以也可以被视为是两个责任。尽管如此，由类管理自己的实例的做法并不少见。这可以让整体设计更简单。更何况，许多开发人员都已经熟悉了单件模式的这种做法。

4.我想把单件类当成超类，设计出子类，但是我遇到了问题，究竟可以不可以继承单件类？

　　答：继承单件类会遇到一个问题，就是构造器是私有的。你不能用私有构造器来扩展类。所以你必须把单件的构造器改成公共的或受保护的。但是这么一来就不算真正的单件了，因为别的类也可以实例化他。

如果你果真把构造器的访问权限改了，还有另一个问题出现，单件的实现是利用静态变量，直接继承会导致所有的派生类共享同一个实例变量，这可能不是你想要的。

5.我还是不了解为何全局变量比单件模式差。

　　答：在.net中，全局变量基本上就是对对象的静态引用。在这样的情况下使用全局变量会有一些缺点，我们已经提到了其中的一个：急切实例化VS延迟实例化。但是我们要记住这个模式的目的：确保类只有一个实例并提供全局访问，但是不能确保只有一个实例。全局变量也会变相鼓励开发人员，用许多全局变量指向许多小对象来造成这样的现象，但单件仍然可能被滥用。

二、垃圾回收

如果没有一个全局变量引用单件模式的实例，该实例是否会被垃圾回收？

经过自己写代码的验证：不会被回收。

由下面的结果可知，两次调用GetInstance，只创建了一次Singleton实例

三、职责：

　　1.保证一个类有且仅有一个实例

　　2.且提供一个全局访问点

四、代码中需要用到的地方

　　线程池(Thread Pool)/缓存(cache)/对话框/处理偏好设置和注册表的对象/日志对象/充当打印机/显卡等设备的驱动程序的对象。

五、生活中用到的地方

　　1.考勤记录仪可以有多台，但是时钟必须只有一个，所有的考勤记录必须根据这个时钟来生成打卡时间记录。且该时钟是唯一的时间访问入口。

　　2.足球场上只能根据主裁判的手表来判断比赛进行了多长时间，比赛进行的时间是唯一的，

查看比赛进行的时间的访问入口时主裁判的手表上的时间。

六、对比全局静态变量

我们可以用全局静态变量指向一个对象。程序员工作的时候约定好，只用这个全局变量作为唯一的一个访问这个对象的入口。

优点：

　　1.代码定义简单

　　2.调用方便

缺点：

　　1.程序员之间需要约定

　　2.程序一开始就得创建好对象，如果该对象非常耗资源，而程序执行的过程中又一直没有用到它，就形成了资源的浪费。

　　3.不能保证一个对象只能被实例化一次，如果程序员之间的约定并没有严格遵守，比如新来的同事并不知道有这个约定。

七、原理图：