四、单件模式

单件模式：某一个类只有一个实例，并且这个实例是在类内部进行实例化，并向整个系统提供该实例。

单件模式UML类图：

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Singleton s1 = Singleton.GetSington();
            Singleton s2 = Singleton.GetSington();
            if (s1 == s2)
            {
                Console.WriteLine("相同");
            }
            else 
            {
                Console.WriteLine("不相同");
            }
            Console.ReadKey();
        }
    }


    public sealed class Singleton
    {
        private static Singleton _Singleton = null;

        private Singleton()
        {

        }

        public static Singleton GetSington()
        {
            if (_Singleton == null)
            {
                _Singleton = new Singleton();
            }
            return _Singleton;
        }
    }

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示例说明：

示例中使用Singleton类的GetSington()方法对单例进行处理，如果私有对象_Singleton为空则调用私有构造函数创建对象，如果私有对象不为空则返回直接返回_Singleton实例。

通过GetSington()方法保证获取对象实例时返回的是同一个实例，通过使用私有构造函数保证了对象不会被外部调用创建实例。

 

单件模式的另一种实现形式 

 

 public sealed class Singleton
    {
        public static readonly Singleton _Singleton = new Singleton();
        private Singleton() { }
    }

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 这使得代码减少了许多，同时也解决了线程问题带来的性能上损失。那么它又是怎样工作的呢？
注意到，Singleton 类被声明为 sealed，以此保证它自己不会被继承，其次没有了 Instance 的方法，将原来_instance成员变量变成 public readonly，并在声明时被初始化。通过这些改 变，我们确实得到了 Singleton 的模式，原因是在 JIT 的处理过程中，如果类中的 static 属性 被任何方法使用时，.NET Framework 将对这个属性进行初始化，于是在初始化 Instance 属 性的同时 Singleton 类实例得以创建和装载。而私有的构造函数和readonly(只读)保证了 Singleton 不会被再次实例化，这正是 Singleton 设计模式的意图。 （摘自：http://www.cnblogs.com/huqingyu/archive/2004/07/09/22721.aspx）
不过这也带来了一些问题，比如无法继承，实例在程序一运行就被初始化，无法实现延迟初始化

 

多线程中单例模式

 

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Singleton s1 = Singleton.GetSington();
            Singleton s2 = Singleton.GetSington();
            if (s1 == s2)
            {
                Console.WriteLine("相同");
            }
            else 
            {
                Console.WriteLine("不相同");
            }
            Console.ReadKey();
        }
    }


    public sealed class Singleton
    {
        private static Singleton _Singleton = null;
        private static object obj = new object();
        private Singleton()
        {

        }

        public static Singleton GetSington()
        {
            if (_Singleton == null)
            {
                lock (obj)
                {
                    if (_Singleton == null)
                    {
                        _Singleton = new Singleton();
                    }                    
                }
                
            }
            return _Singleton;
        }
    }

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 Singleton模式优点：
1)  对唯一实例的受控访问, 因为Singleton类封装它的唯一实例，所以它可以严格的控制客户怎样以及何时访问它。
2)  缩小名空间,Singleton模式是对全局变量的一种改进。它避免了那些存储唯一实例的全局变量污染名空间。
3)  允许对操作和表示的精化Singleton类可以有子类，而且用这个扩展类的实例来配置一个应用是很容易的。你可以用你所需要的类的实例在运行时刻配置应用。
4)  允许可变数目的实例 这个模式使得你易于改变你的想法，并允许Singleton类的多个实例。此外，你可以用相同的方法来控制应用所使用的实例的数目。只有允许访问 Singleton实例的操作需要改变。