单例模式(Singleton Pattern)

模式定义

单例模式(Singleton Pattern)：单例模式确保某一个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例，这个类称为单例类，它提供全局访问的方法。
单利模式所要满足的条件：

• 只能有一个实例
• 必须自行创建
• 自行向整个系统提供访问

UML类图

• 私有静态自身类型字段
• 私有构造方法
• 公有静态函数返回自身对象

代码结构

	public static class SingletonApp
	{
		public static void Run()
		{
			Singleton s1 = Singleton.Instance();
			Singleton s2 = Singleton.Instance();

			if(s1 == s2)
			{
				Console.WriteLine("Objects are the same instance");
			}
		}
	}

	public class Singleton
	{
		private static Singleton _instance;

		protected Singleton()
		{}
		public static Singleton Instance()
		{
			if(_instance == null)
			{
				_instance = new Singleton();
			}

			return _instance;
		}
	}

多线程代码结构

这里介绍著名的双锁机制。（思考：一个类中有一静态字段和一修改该字段的静态方法，对于多线程是否都是不安全的？）

	public class Singleton
	{
		private static Singleton _instance;
		protected Singleton()
		{ }
		public static Singleton Instance()
		{
			if (_instance == null)
			{
				lock (typeof(Singleton))
				{
					if (_instance == null)
					{
						_instance = new Singleton();
					}
				}
			}
			return _instance;
		}
	}

C#语法优化

我们用的C#语言是高级、简洁的语言。那么更简洁的写法为：(注意关键词readonly)

	public class Singleton
	{
		private static readonly Singleton _instance = new Singleton();
		protected Singleton()
		{ }
		public static Singleton GetInstance()
		{
			return _instance;
		}
	}

情景模式

利用单例模式主要用来限制类只能实力化一个对象，所有访问都访问唯一一个对象。有时我们读取配置文件时，创建单例模式。