01.05 单例模式

设计模式——单例模式

 

需求

 

在各种应用环境中，应该能发现某些类在这样一点上与众不同：这个类在同一时刻只能有一个对象实例，不允许多个。像一个网站的访问计数器，只能是全局唯一实例，这就需要单例模式（Singleton Pattern）。

 

定义

  

 

单例模式就是确保一个类只有一个实例，并且该实例必须自动创建，并向整个系统提供该实例。

 

实现原理：（1）将构造函数定义成私有或者受保护，使得不能通过构造函数来创建对象；（2）定义一个静态的方法提供公共接口，用于访问维一的实例。

 

单例模式特征：（1）任何时刻单例类只能有一个实例；（2）单例类自己创建这个唯一的实例；（3）单例类必须给所有其他对象提供这个实例。

 

单例模式又可以分为饿汉式单例模式和懒汉式单例模式。饿汉式单例模式在类初始化时就已经创建了自身的对象实例；而懒汉式单例模式则是在需要使用的时候才创建自身的对象实例。

 

案例

 

    class Program

    {

        static voidMain(string[] args)

        {

            // 客户程序

            ChairmanSingleton theChairman = ChairmanSingleton.Instance;

            LogManagerSingleton theLogManager = LogManagerSingleton.Instance;

        }

    }

 

    // 懒汉式单例模式编写示例：主席类

    public class ChairmanSingleton

    {

        protected ChairmanSingleton()    // 私有或者保护构造函数

        { }

 

        private static ChairmanSingleton _Instance;

        public static ChairmanSingleton Instance

        {

            get

            {

                if (_Instance == null) _Instance = new ChairmanSingleton();

                return _Instance;

            }

        }

    }

 

    // 饿汉式单例模式编写示例：日志管理器类

    public class LogManagerSingleton

    {

        private LogManagerSingleton()    // 私有或者保护构造函数

        { }

 

        private static LogManagerSingleton _Instance = new LogManagerSingleton();

        public static LogManagerSingleton Instance { get { return _Instance; } }

    }

 

优缺点

 

优点：在单例模式中，客户调用类的实例时，只能调用一个公共的接口，这就为整个系统开发提供了一个共享的概念。

 

缺点：（1）实现单例模式的类在实例化后，不能被别的类继承，因为使用了静态成员与静态接口；（2）在分布式系统中，当系统中的单例类被复制到多个虚拟机下时，在每一个虚拟机下都会创建一个实例对象，违反了单例模式的初衷，此时如果想知道具体那个虚拟机下运行着那个单例对象是很困难得；（3）单例类很难实现序列化。