设计模式笔记 1.Singleton 单例模式(创建型模式)

1. Singleton 单例模式(创建型模式)   

模式分类

从目的来看：

创建型（Creational）模式：将对象的部分创建工作延迟到子类或者其他对象，从而应对需求变化为对象创建时具体类型实现引来的冲击。

结构型（Structural）模式：通过类继承或者对象组合获得更灵活的结构，从而应对需求变化为对象的结构带来的冲击。

行为型（Behavioral）模式：通过类继承或者对象组合来划分类与对象间的职责，从而应对需求变化为多个交互的对象带来的冲击。

从范围来看：

类模式处理类与子类的静态关系；对象模式处理对象间的动态关系。

动机(Motivation)

在软件系统中，经常面临着创建对象的工作；由于需求的变化，需要创建的对象的具体类型经常变化。

如何应对这种变化？如何绕过常规的对象创建方法(new)，提供一种“封装机制”来避免客户程序和这种“具体对象创建工作”的紧耦合？

意图（Intent）

单例模式保证应用只有一个全局唯一的实例，并且提供一个访问它的全局访问点。

定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。Factory Method使得一个类的实例化延迟到子类。                        ——《设计模式》 GoF

 

 

//单线程时的单例模式
private static Singleton instance;

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

public static Singleton GetInstance()//此方法是获得本类实例的唯一全局访问点            
{
    if (instance == null)//若实例不存在，则new一个新实例，否则返回已有的实例
    {
        instance = new Singleton();
    }

    return instance;
}

 

//客户端代码
static void Main(string[] args)
{
    Singleton s1 = Singleton.GetInstance();
    Singleton s2 = Singleton.GetInstance();

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

    Console.ReadLine();
}

 

//多线程时的单例模式
private static Singleton instance;
private static readonly object syncRoot = new object();//程序运行时创建一个静态只读的进程辅助对象

private Singleton()
{
}

public static Singleton GetInstance()
{
    if (instance == null)//先判断实例是否存在，不存在再加锁处理，可以提高性能(双重锁定)
    {
        lock (syncRoot)//在同一个时刻加了锁的那部分只有一个线程可以进入
        {
            if (instance == null)
            {
                instance = new Singleton();
            }

            return instance;
        }
    }
    return instance;
}

 

//静态初始化
public sealed class Singleton //sealed阻止发生派生，而派生可能会增加实例
{
    private static readonly Singleton instance = new Singleton();
    //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

    private Singleton() { }

    public static Singleton GetInstance()
    {
        return instance;
    }
}