[C#]单例模式的实现和性能对比

. 单例类都只有一个private的无参构造函数
. 类声明为sealed（不是必须的）
. 类中有一个静态变量保存着所创建的实例的引用
. 单例类会提供一个静态方法或属性来返回创建的实例的引用（eg.GetInstance）

//Bad code! Do not use!
public sealed class Singleton
{
    private static Singleton instance = null;

    private Singleton()
    {

    }

    public static Singleton instance
    {
        get
        {
            if (instance == null)
            {
                instance = new Singleton();
            }
            return instance;
        }
    }
}

public sealed class Singleton
{
    private static Singleton instance = null;
    private static readonly object padlock = new object();

    Singleton()
    {
    }

    public static Singleton Instance
    {
        get
        {
            lock (padlock)
            {
                if (instance == null)
                {
                    instance = new Singleton();
                }
                return instance;
            }
        }
    }
}

public sealed calss Singleton
{
    private static Singleton instance = null;
    private static readonly object padlock = new object();

    Singleton()
    {
    }

    public static Singleton Instance
    {
        get
        {
            if (instance == null)
            {
                lock (padlock)
                {
                    if (instance == null)
                    {
                        instance = new Singleton();
                    }
                }
            }
            return instance;
        }
    } 
}

1. 无法在Java中工作。（具体原因可以见原文，这边没怎么理解）
2. 程序员在自己实现时很容易出错。如果对这个模式的代码进行自己的修改，要倍加小心，因为double check的逻辑较为复杂，很容易出现思考不周而出错的情况。

public sealed class Singleton
{
    //在Singleton第一次被调用时会执行instance的初始化
    private static readonly Singleton instance = new Singleton();

    //Explicit static consturctor to tell C# compiler 
    //not to mark type as beforefieldinit
    static Singleton()
    {
    }

    private Singleton()
    {
    }

    public static Singleton Instance
    {
        get
        {
            return instance;
        }
    }
}

1. instance被创建的时机不明，任何对Singleton的调用都会提前创建instance
2. static构造函数的循环调用。如有A，B两个类，A的静态构造函数中调用了B，而B的静态构造函数中又调用了A，这两个就会形成一个循环调用，严重的会导致程序崩溃。
3. 我们需要手动添加Singleton的静态构造函数来确保Singleton类型不会被自动加上beforefieldinit这个Attribute，以此来确保instance会在第一次调用Singleton时才被创建。
4. readonly的属性无法在运行时改变，如果我们需要在程序运行时dispose这个instance再重新创建一个新的instance，这种实现方法就无法满足。

public sealed class Singleton
{
    private Singleton()
    {
    }

    public static Singleton Instance 
    {
        get
        {
            return Nested.instance;
        }
    }

    private class Nested
    {
        // Explicit static constructor to tell C# compiler
        // not to mark type as beforefieldinit
        static Nested()
        {
        }

        internal static readonly Singleton instance = new Singleton();
    }
}

public sealed class Singleton
{
    private static readonly Lazy<Singleton> lazy = new Lazy<Singleton>(() => new Singleton());

    public static Singleton Instance 
    {
        get 
        {
            return lazy.Value;
        }
    }

    private Singleton()
    {
    }
}