2.面向对象设计模式学习之Singleton单件模式

Singleton单件（创建型模式）

1、动机（应用场景）：

在软件系统中，必须保证系统中只存在一个实例，才能确保逻辑正确性和良好的效率。

2、意图：

保证一个类仅有一个实例，并提供全局访问点。

3、实现：

有的人可能会觉得，要保证一个系统中一个类只能有一个实例，那么这个类和平常一样写，然后你在系统中只实例化一次不就得了？

其实这应该是类的设计者的责任还，而不是类的使用者的责任。

 

 1）单线程下Singleton单件模式的实现：

单线程下Singleton单件模式实现的主要有两个步骤。

第一是构造器加上static静态字段，防止使用止使用的时候实例化；

第二是取得对象值的时候，判断对象是否已经存在（是否为null），如果存在，则无需实例化，直接返回对象的成员，如果不存在，则实例化。

    /// <summary>
    /// 单线程下 Singleton 单件模式 例子
    ///[ZengWenZhi] 2012-8-3创建
    /// </summary>
   public class Singleton
    {
       private static Singleton instance;

       //私有构造器，防止被 new。
       private Singleton() { }

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

2）多线程下Singleton单件模式的实现：

多线程下单件模式的关键技术是lock技术。如下代码所示，在多线程环境下，可能两个线程同时运行到A点（A\B点一下代码有标注），这样两个线程都会判断到instance对象为空，这样，两个线程都会运行到B点。假如没有B点的代码，就会创建两个instance对象，有了B点的代码就可以避免这个问题。

 

    /// <summary>
    /// 多线程下 Singleton 单件模式 例子
    ///[ZengWenZhi] 2012-8-3创建
    /// </summary>
    public class SingletonM
    {
        //volatile 当一个变量定义为volatile时，读取这个变量的值时候每次都是从momery里面读取而不是从cache读。
        //这样做是为了保证读取该变量的信息都是最新的，而无论其他线程如何更新这个变量

        private static volatile SingletonM instance = null;

        private static object lockHelper = new object();

        private SingletonM() { }

        public static SingletonM Instance
        {
            get
            {
                if (instance==null)//A点
                {
                    lock (lockHelper)//B点
                    {
                        //双检查 预防代码编译的时候作出优化调整了代码执行顺序
                        if (instance==null)
                        {
                            instance = new SingletonM();
                        }
                    }
                }
            return instance;
            }
        }

    }

3、.net框架下Singleton单件模式的身影：

    /// <summary>
    /// Singleton 单件模式实例
    ///[ZengWenZhi] 2012-8-3创建
    /// </summary>
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //.Net框架中的应用
            MyClass class1 = new MyClass();
            MyClass calss2 = new MyClass();
            Type type1 = class1.GetType();
            Type type2 = class1.GetType();

            //发现两个输出是一样的，这说明全局中只有一个MyClass 的type对象。
            Console.WriteLine(type1.ToString());
            Console.WriteLine(type2.ToString());

            Console.ReadLine();
        }
    }


    //应用
    class MyClass { }

重要声明：本文是笔者学习李建中老师的时候所记录笔记，里面知识并非原创。