Singleton单件(创建型模式)
singleton --- 独生子,独生生活
--- 保证一个类仅有一个实例,并提供一个该实例的全局访问点
模式分类
从目的来看
--- 创建型(Creational)模式:负责对象创建
--- 结构型(Structural)模式:处理类与对象间的组合
--- 行为型(Behavioral)模式:类与对象交互中的职责分配。
从范围来看:
--- 类模式处理类与子类的静态关系
--- 对象模式处理对象间的动态关系
动机(motivation)
在软件系统中,有一些特殊类,必须保证它们在系统中只存在一个实例,才能确保它们的逻辑正确性、以及良好的效率。
这应该是类设计者的保证,而不是使用者的责任
意图(Intent)
保证一个类仅有一个实例,并提供一个该实例的全局访问点
结构(Structure)
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class Singleton
{
private static Singleton instance;
private Singleton() { } //屏蔽默认构造函数,并private,让外部访问不到
//这样子外部就不能使用 Singleton sl = new Singleton();
public static Singleton Instance
{
get
{
if (instance == null)
{
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
}
Singleton 模式的几个要点
·Singleton模式中的实例构造器可以设置为protected以允许子类派生。
·Singleton模式一般不要支持ICIoneable接口(用于实例的clone),因为可能会导致多个对象实例,与Singleton模式的初衷违背。
·Singleton模式一般不要支持序列化,因为这也有可能导致多个对象实例,同样与Singleton模式的初衷违背。
·Singleton默思只考虑到了对象创建的管理,没有考虑对象销毁的管理。就支持垃圾回收的平台和对象的开销来讲,我们一般没有必要对其销毁进行特殊的管理。
·不能应对多线程环境:在多线程环境下,使用Singleton模式仍然有可能得到Singleton类的多个实例对象。
多线程Singleton模式的实现
class Singleton
{
//编译器在编译代码时会对代码顺序进行微调
//使用volatile可以屏蔽微调,保证对象构造严格按照设计执行,多线程程序
private static volatile Singleton instance;
private static object lockHelper = new object(); //注意lockHelper也是静态的!
private Singleton() { } //屏蔽默认构造函数,并private,让外部访问不到
//这样子外部就不能使用 Singleton sl = new Singleton();
public static Singleton Instance
{
get
{
if (instance == null)
{
lock (lockHelper)
{
if (instance == null) //double check
{
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}
}
另外一种简单实现:
class Singleton
{
public static readonly Singleton Instance = new Singleton();
private Singleton() { }
}
问题:不能生成接收参数的实例
解决:
class Singleton
{
private static Singleton instance;
private Singleton(int i, int j)
{
this.x = i;
this.y = j;
}
public static Singleton GetInstance(int m, int n)
{
if (instance == null)
{
instance = new Singleton(m, n);
}
return instance;
}
private int x;
private int y;
}
扩展
·将一个实例扩展到n个实例,例如对象池的实现。
·将new构造器的调用转移到其他类中,例如多个类协同工作环境中,某个局部环境只需要拥有某个类的实例。
·理解扩展Singleton模式的核心是“如何控制用户使用new对一个类的实例构造器的任意调用”
.net框架中Singleton的应用
static void Main(string[] args)
{
int c1 = 0;
int c2 = 1;
Type t1 = c1.GetType();
Type t2 = c2.GetType(); //系统中只保持了一个Type实例
if (t1.Equals(t2))
Console.WriteLine("Equals");
else
Console.WriteLine("Not Equals");
Console.Read();
}
推荐的书
·《设计模式:可复用面向对象软件的基础》 GoF
·《面向对象分析与设计》 Grady Booch
·《敏捷软件开发:原则、模式与实践》 Robert C. Martin
·《重构:改善既有代码的设计》 Martin Fowler
·《Refactoring to Patterns》 Joshua Kerievsky
总结
静态声明 + 静态构造函数实例化
注意:
1.私有化构造函数
2.实例化之前进行Check
3.多线程模式,加锁
Singleton核心---禁止用户对对象使用new