.NET面试 singleton (转载)

 这是我在面试中软国际时候的一道笔试题。

 

编程题: 写一个Singleton出来。

Singleton模式

Singleton可以说是《Design Pattern》中最简单也最实用的一个设计模式。那么，什么是Singleton？

顾名思义，Singleton就是确保一个类只有唯一的一个实例。Singleton主要用于对象的创建，这意味着，如果某个类采用了 Singleton 模式，则在这个类被创建后，它将有且仅有一个实例可供访问。很多时候我们都会需要Singleton模式，最常见的比如我们希望整个应用程序中只有一个连 接数据库的Connection实例；又比如要求一个应用程序中只存在某个用户数据结构的唯一实例。我们都可以通过应用Singleton模式达到目的。

一眼看去，Singleton似乎有些像全局对象。但是实际上，并不能用全局对象代替Singleton模式，这是因为：其一，大量使用全局对象会使得程 序质量降低，而且有些编程语言例如C#，根本就不支持全局变量。其二，全局对象的方法并不能阻止人们将一个类实例化多次：除了类的全局实例外，开发人员仍 然可以通过类的构造函数创建类的多个局部实例。而Singleton模式则通过从根本上控制类的创建，将”保证只有一个实例”这个任务交给了类本身，开发 人员不可能再有其它途径得到类的多个实例。这一点是全局对象方法与Singleton模式的根本区别。

Singleton模式的实现

Singleton模式的实现基于两个要点：

1）不直接用类的构造函数，而另外提供一个Public的静态方法来构造类的实例。通常这个方法取名为Instance。Public保证了它的全局可见性，静态方法保证了不会创建出多余的实例。

2）将类的构造函数设为Private，即将构造函数”隐藏”起来，任何企图使用构造函数创建实例的方法都将报错。这样就阻止了开发人员绕过上面的Instance方法直接创建类的实例。

通过以上两点就可以完全控制类的创建：无论有多少地方需要用到这个类，它们访问的都是类的唯一生成的那个实例。

以下C＃代码展现了两种实现Singleton模式的方式，开发人员可以根据喜好任选其一。
实现方式一：Singleton.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;

namespace Singleton
{
    class SingletoneDemo
    {
        private static SingletoneDemo thesingleton=null;
        private SingletoneDemo() { }
        public static SingletoneDemo Instance()
        {
            if(null==thesingleton)
            {
                //initialization a instance of class
                thesingleton = new SingletoneDemo();
            }
            return thesingleton;
        }
    }
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            SingletoneDemo s1 = SingletoneDemo.Instance();
            SingletoneDemo s2 = SingletoneDemo.Instance();
            if (s1.Equals(s2))
            {
                Console.WriteLine("see,only one instance");
            }
            Console.Read();
        }
    }
}

另外一种实现方式是：Singleton.cs：

 using System;
  class SingletonDemo
  {
    private static SingletonDemo theSingleton = new SingletonDemo();
      private SingletonDemo() {}
      public static SingletonDemo Instance()
      {
        return theSingleton;
      }
      static void Main(string[] args)
      {
        SingletonDemo s1 = SingletonDemo.Instance();
          SingletonDemo s2 = SingletonDemo.Instance();
          if (s1.Equals(s2))
          {
            Console.WriteLine("see, only one instance!");
          }
      }
  }

编译执行：
Csc Singleton.cs
得到运行结果：
see, only one instance!

Jave 实现方式

第一种形式: 定义一个类，它的构造函数为private的，它有一个static的private的该类变量，在类初始化时实例话，通过一个public的getInstance方法获取对它的引用,继而调用其中的方法。
java 代码

    public class Singleton {
              private Singleton(){
              }
    　　    //在自己内部定义自己一个实例，是不是很奇怪？
    　　    //注意这是private 只供内部调用
    　　    private static Singleton instance = new Singleton();
    　　    //这里提供了一个供外部访问本class的静态方法，可以直接访问
    　　    public static Singleton getInstance() {
    　　　　    return instance;
   　　    }
       }

第二种形式:
java 代码

  public class Singleton {
    　　private static Singleton instance = null;
    　　public static synchronized Singleton getInstance() {
    　　//这个方法比上面有所改进，不用每次都进行生成对象，只是第一次
    　　//使用时生成实例，提高了效率！
    　　if (instance==null)
    　　　　instance＝new Singleton();
          return instance;
         }
}

其他形式:
定义一个类，它的构造函数为private的，所有方法为static的。
一般认为第一种形式要更加安全些.