【单例模式】Singleton pattern

前言：有很多时候，在一个生命周期中我们只要一个对象就可以了，比如：线程池，缓存，对话框，日志，显卡驱动等等。如果造出多个实例，就会导致许多问题产生，例如：程序的行为异常、资源使用过量，或者说不一致的结果。

public class Singleton
    {
        private static Singleton instance;
        private Object _synchronizedObj = new Object();

        //private constructor
        private Singleton() { }
       

        public Singleton GetInstance
        {
            get
            {
                if (instance == null)
                    lock (_synchronizedObj)
                    {
                        if (instance == null)
                            instance = new Singleton();
                    }
                return instance;
            }
        }
    }

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这里用到了Lock, 我看过大部分代理都没有使用到这里，但是如果不用上，在有多线程的项目中就会出现问题。

我用了两次NULL的判断，最外层说因为如果你第一次创建好了就不需要去进行LOCK，这里会有消耗。里面那一个NULL判断是因为如果你有多个线程一起来创建，都通过第一层NULL限制，进入了LOCK等待，当第一个对象创建完，放开了LOCK，第二进去以后，如果不加判断又会创建一次。

有人和我说这样会不会更优雅,因为不用一个成员变量Object.

 1  public class Singleton
 2     {
 3         private static Singleton instance;
 4 
 5         //private constructor
 6         private Singleton() { }
 7 
 8 
 9         public Singleton GetInstance
10         {
11             get
12             {
13                 if (instance == null)
14                     lock (typeof(Singleton)) //here
15                     {
16                         if (instance == null)
17                             instance = new Singleton();
18                     }
19                 return instance;
20             }
21         }
22     }

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这里不得不提及同步索引块（Sync block index)，这个东西被关注的特别少，既然说学习CLR，这个东西可是叱咤风云（不过大部分的时候，你不会用而已啦）.

Sync block index 初始化和过程

当CLR初始化的时候，CLR会初始化一个SyncBlock的数组，当一个线程到达Monitor.Enter方法时，该线程会检查该方法接受的参数的同步块索引，默认情况下对象的同步块索引是一 个负数
(实际上并不是负数，我这里只是为了叙说方便)，那么表明该对象并没有一个关联的同步块，CLR就会在全局的SyncBlock数组里找到一个空闲的项，然后将数组的索引赋值给该对象的同步块索
引，当Monitor.Enter执行时，它会设置SyncBlock里的内容，标识出已经有一个线程占用了，当另外一个线 程进入时，它就会检查SyncBlock的内容，发现已经有一个线程占用了，该线程就
会等待，当Monitor.Exit执行时，占用的线程就会释放SyncBlock，其他的线程可以进入操作了。

注：参考博客园另一篇文章:http://www.cnblogs.com/qianyz/archive/2011/10/26/2224925.html(若要了解更多的SyncBlockIndex的用途和原理，可以看这篇）

所以对于上面的代码：

　　typeof(Singleton)返回一个Type对象，如果用这个，会返回相同TYPE对象。我们在这里用lock(typeof(Singleton))锁定了，相当于锁定返回的TYPE对象。OK，当我们在其他在用lock(typeof(Singleton))的时候，又锁了这个对象...2个地方锁了用了同一个对象，结果不该等待的地方也在等待了。所以我们这里用了私有的Object对象来充当关联进索引块的对象，无论外面这么锁，都锁不住者里东西。

最近逛博客的时候发现一篇文章说完美单例的，我不是很清楚完美不完美，不过的确要比我认知的单例性能要好写，附上代码：

  public class Singleton
    {
        private Singleton()
        {
        }

        private static class SingletonFactory
        {
            public static readonly Singleton Instance;

            static SingletonFactory()
            {
                Instance = new Singleton();
            }
        }

        public static Singleton GetInstance()
        {
            return SingletonFactory.Instance;
        }
    }

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那边文章说的说Java的单例，谈到了JVM的加载机制（JVM保证了类加载的时候是互斥的）如果CLR呢？静态类在加载包含该类的程序或命名空间时由 .NET Framework 公共语言运行库 (CLR;特指：C#语言) 自动加载，由于静态类里面不能有实例构造（这个很靠谱），我们造了一个静态构造(相对于java的static{})来初始化对象，因为在类加载的时候就会初始化这个对象（类加载是互斥的），所以我们就不用锁对象了，直接调用就可以。

　　　　好处：这个相当于以前的版本，减少了判断和锁的机制，而且这里为什么会用静态类来做初始化工作，首先这个单例的类可能被继承，方法可能被重写，还有可能要继承一些接口，所以用内部静态类来做的话（静态类不能实现接口，不能被继承）功能非常的单利，就算Singlton被继承了，方法被重写，无论什么机制，我们初始化单例的地方已经得到控制，外部是不能随心所欲的去改变创建单例的模式，只能做一些自己要的修饰，然后再调用内部静态类获取单例子，这也可以说是一层封装。

我和同事讨论一下这个模式,它固有自己的好处,但是缺点也很明显,我构建一个Connection对象的时候,我Disponse了,这样的话我们并不能在获得一次对象（如果获取对象
的时候出错了，也无法再获取一次，要写主动加载，这样并没有封装好），但是这个东西如果要构建大对象的话，封装的还是不错，还要考虑一下大对象的资源问题（因为是
static的，GC可不管你）, 我一直认为，写模式，要写成我不知道这个是什么模式，但是用在我这个场景是最合适的，这样模式就贯通了，而不是生搬硬套...

posted @ 2014-07-31 12:09 Eric Guo 阅读(490) 评论(0) 编辑收藏举报

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Eric Guo

我认为世界上最强的武器是自己那坚定不移的心

【单例模式】Singleton pattern

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