c# 单例模式(Single)；单例模式的5种写法

 

单例模式（Singleton Pattern）：

在平时的开发中，可能会用到单例模式，许多java的笔试题中也会叫笔试者写出单例模式的那几种写法并且分析。那么下面就来轻轻地探讨一下，最简单的设计模式，即单例模式。

单例模式的解释：

GoF对单例模式的定义：保证一个类只有一个实例存在，同时提供能对该实例加以访问的全局访问方法。说的意思就是一个类在整个程序中就只能有一个实例，并且这个类中要定义一些可以全局访问的属性、方法等。

 

单例模式的要点有三：

1、有且仅有一个实例。 2、自己创建自己的实例。 3、自己向整个应用程序提供这个实例。

 

单例模式的应用场景：

如窗口管理系统、打印缓冲池、文件系统它们都是原型的例子。

单例模式按实例化对象的时间先后可以大体分为两种类型，即饿汉式和懒汉式，接下来将列出5种单例模式的写法，并分析他们缺点。

第一种：饿汉式

/**
     * 单例模式-饿汉式
     */
    public class Singleton
    {
        // 在定义的时候就初始化_instance，
        private static Singleton _instance = new Singleton();

        // 够造函数必须是私有的，不能被外部直接调用。
        private Singleton()
        {
        }

        // 暴露给外部，提供实例。
        public static Singleton getInstance()
        {
            return _instance;
        }
    }

缺点：在加载类的时候就实例化了对象，比较浪费资源。

 

第二种：懒汉式

/**
     *  单例模式-懒汉式（一）
     */
    public class Singleton
    {
        private static Singleton _instance;

        // 够造函数必须是私有的，不能被外部直接调用。
        private Singleton()
        {
        }

        // 暴露给外部，提供实例。
        public static Singleton getInstance()
        {
            if (_instance == null)
            {
                _instance = new Singleton();
            }
            return _instance;
        }
    }

缺点：多线程不安全。比如两个线程同时进入getInstance()发现instance为空，那么它们都会去执行new Singleton()，从而导致实例不止一个。

 

第三种：懒汉式 - 加锁两次判断

/**
     *  单例模式-懒汉式（二）
     */
    public class Singleton
    {
        private static Singleton _instance;
        private static readonly object synchronized = new object();
        // 够造函数必须是私有的，不能被外部直接调用。
        private Singleton()
        {
        }

        // 暴露给外部，提供实例。
        public static Singleton getInstance()
        {
            if (_instance == null)
            {
                lock (synchronized)  //加锁防止多线程
                {
                    if (_instance == null)
                    {
                        _instance = new Singleton();
                    }
                }
            }
            return _instance;
        }
    }

缺点：对方法进行了同步，解决了多线程访问时的不安全性，但是每次调用getInstance()都会去判断锁的状态，比较耗时。

 

第四种：懒汉式 - 内部类

/**
     *  单例模式-懒汉式（四）
     */
    public class Singleton
    {
        // 够造函数必须是私有的，不能被外部直接调用。
        private Singleton()
        {
        }

        // 暴露给外部，提供实例。
        public static Singleton getInstance()
        {
            return SingletonHolder._instance;
        }

        // 静态内部内，实现延时加载
        private static class SingletonHolder
        {
            public static Singleton _instance = new Singleton();
        }
    }

优点：实现了延时加载，也就是说没有在类被加载时就去实例话对象。

 

 

下面是黑马老师讲的，懒汉式加锁解决多线程安全问题。

 public class Singleton
    {
        private static Singleton _instance;
        private static readonly object syn = new object();
        private Singleton() //构造函数设置private，不能被new，单例模式
        {

        }
        public static Singleton CreateInstance()
        {
            if (_instance == null)
            {
                lock (syn)  //加锁防止多线程
                {
                    if (_instance == null)
                    {
                        _instance = new Singleton();
                    }
                }
            }
            return _instance;
        }
    }