C# 单例模式

单例模式又分为懒汉模式与饿汉模式。

1、懒汉模式

懒汉式单例类在第一次使用时创建，无须一直占用系统资源，实现了延迟加载，但是必须处理好多个线程同时访问的问题，特别是当单例类作为资源控制器，在实例化时必然涉及资源初始化，而资源初始化很有可能耗费大量时间，这意味着出现多线程同时首次引用此类的机率变得较大，需要通过双重检查锁定等机制进行控制，这将导致系统性能受到一定影响。

    /// <summary>
    /// 懒汉模式(双重锁定)
    /// </summary>
    public class SingletonLazy
    {
        //定义一个静态变量来保存类的实例
        private static SingletonLazy instance;

        //定义一个标识确保线程同步
        private static readonly object locker = new object();

        //定义私有构造函数，使外界不能创建该类实例
        private SingletonLazy()
        {
        }

        /// <summary>
        /// 定义公有方法提供一个全局访问点,同时你也可以定义公有属性来提供全局访问点
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public static SingletonLazy GetInstance()
        {
            //当第一个线程运行到这里时，此时会对locker对象 "加锁"，
            //当第二个线程运行该方法时，首先检测到locker对象为"加锁"状态，该线程就会挂起等待第一个线程解锁
            //lock语句运行完之后（即线程运行完之后）会对该对象"解锁"

            //第一重判断，先判断实例是否存在，不存在再加锁处理  
            if (instance == null)
            {
                //加锁的程序在某一时刻只允许一个线程访问  
                lock (locker)
                {
                    //第二重判断，如果类的实例不存在则创建，否则直接返回
                    if (instance == null)
                    {
                        instance = new SingletonLazy();//创建单例实例
                    }
                }
            }
            return instance;
        }
    }

2、饿汉模式

饿汉式单例类在类被加载时就将自己实例化，它的优点在于无须考虑多个线程同时访问的问题，可以确保实例的唯一性；从调用速度和反应时间角度来讲，由于单例对象一开始就得以创建，因此要优于懒汉式单例。但是无论系统在运行时是否需要使用该单例对象，由于在类加载时该对象就需要创建，因此从资源利用效率角度来讲，饿汉式单例不及懒汉式单例，而且在系统加载时由于需要创建饿汉式单例对象，加载时间可能会比较长。

    /// <summary>
    /// 饿汉模式(线程安全且不用用锁)
    /// </summary>
    public sealed class Singleton
    {
        //readonly和static一起使用，用于指定该常量是类别级的，它的初始化交由静态构造函数实现，并可以在运行时编译。
        //在这种模式下，无需自己解决线程安全性问题，CLR会给我们解决。
        //由此可以看到这个类被加载时，会自动实例化这个类，而不用在第一次调用Instance()后才实例化出唯一的单例对象。
        private static readonly Singleton instance = new Singleton();

        private Singleton()
        {
        }

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