设计模式之一(单例模式)

前言

单例模式(Singleton),保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点。

通常我们可以让一个全局变量使得一个对象被访问,但它不能防止你实例化多个对象。一个最好的办法就是,让类自身负责保存它的唯一实例。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。

单例模式

    public class Singleton
    {
        private static Singleton instance;
        private static readonly object SyncRoot = new object();          ///程序运行时创建一个静态的只读对象
        private Singleton(){}
        public static Singleton GetInstance()
        {
            ///双重锁定   先判断实例是否存在,不存在再加锁处理
            ///这样不用让线程每次都加锁,保证了线程安全,也提高了性能
            if (instance == null)   
            {
                lock (SyncRoot)   ///在同一个程序加了锁的那部分程序只有一个线程可以加入
                {
            ///若实例不存在,则new一个新实例,否则返回已有的实例      
                    if (instance == null)
                    {
                        instance = new Singleton();
                    }
                }
            }
            return instance;
        }
    }

说明:

构造方法private Singleton(){},让其private,这样就堵死了外界利用new创建此类实例的可能

public static Singleton GetInstance() 此方法是获得本类实例的唯一全局访问点

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。如果其他线程试图进入锁定的代码,则它将一直等待(即被阻止),直到该对象被释放。

然后在上面的Singleton类中添加一个测试方法

        //类函数
        public void Test()
        {
            Console.WriteLine("Hello World!");
        }

最后即可在控制台应用程序的入口函数进行调用测试

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Singleton.GetInstance().Test();
            Console.ReadLine();
        }
    }

结果也Ok

            Singleton s1 = Singleton.GetInstance();
            Singleton s2 = Singleton.GetInstance();
            if (s1 == s2)
            {
                Console.WriteLine("两个对象是相同的实例");
            }

继续在Main函数中添加实例代码,判断两个实例化对象是否为一个对象。

静态初始化

 其实咋实际应用当中,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示的编写线程安全代码,即可解决多线程环境下它是不安全的问题。

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

通过sealed修饰符来修饰类,是阻止发生派生,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。并通过readonly标记instance变量,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,上面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,所以就被成为懒汉式单例类。

总结

 饿汉式,即静态初始化的方式,它是类一加载就实例化对象,所以要提前占用系统资源。然后懒汉式,又会面临着多线程访问的安全性问题,需要做双重锁定这样的处理才可以保证安全。送一到底使用哪一种方式,取决于实际的需求。从C#语言的角度来讲,饿汉式的单例类已经足够满足我们的需求了。

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