单例模式

单例模式

          单例模式：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。

          单例模式，又叫单态模式或者单件模式，单例模式中的单例，通常用来表示那些本质上具有唯一性的系统组件，比如文件系统，资源管理器等。

          单例模式目的：就是控制特定的类，只产生一个对象，当然也允许在一定的情况下，灵活的改变对象的个数。

          一个类的对象的产生是有类地构造函数来完成的，因此，如果想要限制对象的产生，就是将构造函数变为私有的（或者是受保护的），使外面的类不能通过引用来产生这个类的对象。

          同时为了保证类的可用性，就必须提供一个自己的对象以及访问这个对象的静态方法。

          单例模式的结构：

<span style="font-size:24px;">namespace 单例模式
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Singleton s1 = Singleton.GetInstance();
            Singleton s2 = Singleton.GetInstance();
            if (s1 == s2)
            {
                Console.WriteLine("两个对象是相同的实例。");
            }
            Console.Read();
        }
    }
}
//Singleton类，定义一个GetInstance操作，允许客户端访问它的唯一实例
//GetInstance是一个静态方法，主要负责创建自己的唯一实例
class Singleton
{
    private static Singleton instance;
    private Singleton()
    { }
    public static Singleton GetInstance()
    {
        if (instance == null)
        {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}
</span>

          所有类都有构造方法，不编码则系统默认生成空的构造方法，若有显示定义的构造方法，默认的构造方法就会失效。

          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。

          单例模式优点：因为Singleton类封装它的唯一实例，这样它可以严格的控制客户怎样访问它以及何时访问它，简单的说就是对唯一实例的受控访问。

          多线程时的单例

          当多线程的程序中，多个线程同时访问Singleton类，调用GetInstance()方法，有可能造成创建的多个实例。

          可以给进程一把锁来处理，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。

<span style="font-size:24px;">//多线程时的单例
class Singleton
{
    private static Singleton instance;
    private static readonly object syncRoot = new object();
    private Singleton()
    { }
    public static Singleton GetInstance()
    {
        lock (syncRoot )
        {
            if (instance ==null )
            {
                instance = new Singleton();
            }
        }return instance ;
    }
}
</span>

          静态初始化

          C#与公共语言运行库也提供了一种，静态初始化的方法，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。

<span style="font-size:24px;">//静态初始化
public sealed class Singleton
{
    private static readonly Singleton instance = new Singleton();
    private Singleton() { }
    public static Singleton GetInstance()
    {
        return instance;
    }
}
</span>

          由于这种静态初始化的方法是在自己被加载时，就将自己实例化，所以被形象的称之为饿汉式单例类，原先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，所以就被称为懒汉式单例类。