17、单例模式
单例模式:
单例模式(Singleton),保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点。(本质:控制实例数目)
单例模式UML结构图:
Singleton模式包含的角色只有一个,就是Singleton。Singleton拥有一个私有构造函数,确保用户无法通过new直接实例它。除此之外,该模式中包含一个静态私有成员变量instance与静态公有方法GetInstance。GetInstance方法负责检验并实例化自己,然后存储在静态成员变量中,以确保只有一个实例被创建。
单例模式的实现又分为两种:
懒汉式单例模式(时间换空间)(只有在第一次被引用时才会将自己实例化)
饿汉式单例模式(空间换时间)(在自己被加载时就将自己实例化)
基本代码:
//懒汉式单例模式(时间换空间):
class Singleton
{
private static Singleton instance;
private static readonly object syncRoot = new object(); //程序运行时创建一个静态只读的进程辅助对象
private Singleton()
{
}
public static Singleton GetInstance()
{
//多线程的单例:
//做法一:锁住所有相关代码,使每次线程都加锁(但是每次线程都加锁,更加耗费时间与资源)
/*
lock (syncRoot)
{
if (instance == null)
{
instance = new Singleton();
}
}
*/
//我们可以先判断实例是否存在,不存在再加锁处理 这样我们不用让线程每次都加锁,而只是在实例未创建的时候再加锁处理,同时也能保证多线程的安全,这种做法被称为Double-Check Locking(双重锁定)
//做法二:双重锁定:
if (instance == null)
{
lock (syncRoot)
{
if (instance == null) //当instance为null时,若两个线程同时调用GetInstance()方法,则同时通过第一重验证,此时一个线程进入加锁区域,另外一个则排队等候,若是没有内部判断 if (instance == null)则会创建多个实例
{
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}
/*
//饿汉式单例模式(空间换时间):
public sealed class Singleton //sealed阻止发生派生,派生可能会增加实例
{
private static readonly Singleton instance = new Singleton(); //在第一次引用类的任何成员时创建实例,公共语言运行库负责处理变量初始化 readonly意味着只能在静态初始化期间或类构造函数中分配变量
private Singleton() { }
public static Singleton GetInstance()
{
return instance;
}
}
*/
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Singleton s1 = Singleton.GetInstance();
Singleton s2 = Singleton.GetInstance();
if (s1 == s2)
{
Console.WriteLine("Objects are the same instance");
}
Console.Read();
}
}
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