学习笔记系列之NET设计模式(1): 单态模式（Singleton Pattern）

定义：

     作为对象的创建模式[GOF95], Singleton模式确保其一个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例，这个类称为单态类。

单态类有以下几个特点：

1. 单态类只能有一个实例。
2. 单态类必须自己创建自己的这个实例。
3. 单态类必须给所有其他对象提供这个实例。

以下是单态模式的几个实现方法：

1 无线程安全。

 public sealed class Singleton
 {
     static Singleton instance=null;
 
     Singleton()
     {
     }
 
     public static Singleton Instance
     {
         get
         {
             if (instance==null)
             {
                 instance = new Singleton();
             }
             return instance;
         }
     }
 }
 

上面这个写法是没有线程安全，当有两个线程同时走到if (instance==null)，并发现都是True,那将会创建两个实例。所以不推荐使用这个方法。

2 简单线程安全

 public sealed class Singleton
 {
     static Singleton instance=null;
     static readonly object padlock = new object();
 
     Singleton()
     {
     }
 
     public static Singleton Instance
     {
         get
         {
             lock (padlock)
             {
                 if (instance==null)
                 {
                     instance = new Singleton();
                 }
                 return instance;
             }
         }
     }
 }

上面这个写法加了lock (padlock)语句，那就能保证只有一个线程进入并创建唯一的一个实例。但是这个方法有一点不足，就是每次Return之前都要加锁解锁，影响了性能。

3.两次检查

public sealed class Singleton
{
    static Singleton instance=null;
    static readonly object padlock = new object();

    Singleton()
    {
    }

    public static Singleton Instance
    {
        get
        {
            if (instance==null)
            {
                lock (padlock)
                {
                    if (instance==null)
                    {
                        instance = new Singleton();
                    }
                }
            }
            return instance;
        }
    }
}

这个方法在加锁之前先判断instance 是否为空，这样只有为Null的时候才加锁并创建一个新的实例，这样就能避免了“简单线程安全”写法的性能问题。

4.

public sealed class Singleton
{
    static readonly Singleton instance=new Singleton();

    // Explicit static constructor to tell C# compiler
    // not to mark type as beforefieldinit
    static Singleton()
    {
    }

    Singleton()
    {
    }

    public static Singleton Instance
    {
        get
        {
            return instance;
        }
    }
}

5.

 1 
 2     public sealed class Singleton
 3     {
 4         Singleton()
 5         {
 6 
 7         }
 8         public static Singleton Instance
 9         {
             get
             {
                 return Nested.instance;
             }
         }
 
         class Nested
         {
             static Nested()
             {
 
             }
 
             internal static readonly Singleton instance = new Singleton();
         }
     }