单例模式
应用场景
业务概念上只适合在系统中保留一份的数据,比如系统的配置信息类适合设计为单例模式,还可以使用单例模式解决多个实例访问资源冲突的问题。
实现
饿汉式
public class Singleton
{
static readonly Singleton instance = new Singleton();
private Singleton()
{
}
public static Singleton GetInstance()
{
return instance;
}
}
懒汉式
public class Singleton
{
static Singleton instance = null;
static readonly object lockObj = new object();
private Singleton()
{
}
public static Singleton GetInstance()
{
lock (lockObj)
{
if (instance==null)
{
instance = new Singleton();
}
}
return instance;
}
}
双重检测
public class Singleton
{
static Singleton instance = null;
static readonly object lockObj = new object();
private Singleton()
{
}
public static Singleton GetInstance()
{
if (instance==null)
{
lock (lockObj)
{
if (instance==null)
{
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}
简洁版双重检测,Lazy
public class Singleton
{
static Lazy<Singleton> singletonWrapper = null;
private Singleton()
{
}
public static Singleton GetInstance()
{
singletonWrapper = new Lazy<Singleton>(()=>new Singleton());
return singletonWrapper.Value;
}
}
内部静态类
public class Singleton
{
private Singleton()
{
}
private static class SingletonHolder
{
public static readonly Singleton instance = new Singleton();
}
public static Singleton GetInstance()
{
return SingletonHolder.instance;
}
}
实现对比
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饿汉式,在类加载期间就已经将instance静态类初始化好,所以instance实例的创建时线程安全的。不过饿汉式不支持延迟加载。
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懒汉式,支持延迟加载,但是会导致频繁加锁、释放锁,以及并发度低的问题,频繁调用会产生性能瓶颈
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双重检测,既支持延迟加载,又支持高并发。只要instance实例被创建之后,再调用GetInstance方法都不会进入到加锁的逻辑中。之所以会检查两次instance是否为null,是因为install为null,时,可能会有两个或者多个线程同时通过第一层检查,在一个线程创建完instance实例后,其他线程进入lock之内,不检查instance会再次创建实例。
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内部静态类,既支持延迟加载,又支持高并发。延迟加载体现在外部单例类被加载时,并不会创建内部静态类,只有在调用GetInstance方法时,内部类才会被加载,这时才创建instance,内部静态类的实现比双重检测简单。
单例模式存在的问题
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违背了基于接口而非实现编程,在发生变化时,应用到单例类的代码都需要修改,也违背了开闭原则
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单例会隐藏类之间的依赖关系,通过参数声明的以来关系,查看函数定义就能很容易识别出来,单例类不需要显式创建,不需要依赖参数传递,直接调用,如果代码比较复杂,这种调用关系会非常隐蔽
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单例对代码的可测试性不友好