设计模式—单例模式

单例模式主要特点不是根据客户程序调用生成一个新的实例，而是控制某个类型的实例数量唯一一个。即单例模式就是保证在整个应用程式的生命周期中，在任何时刻，被知道的类只有一个实例，并为客户程序提供一个获取该实例的全景访问点

一.经典模式

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace ConsoleApplication1
{
    public class Instance
    {
        //经典模式
        private static Instance instance;
        private Instance()
        {

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

 解释：在经典模式下，没有考虑多线程并发获取实例的问题，即有可能出现两个线程同时获取实例，且此时为null时，会出现两个线程创建了两个实例，违反了单例模式的规则。

 

二.多线程下的单例模式

 1.Lazy(懒汉) 模式

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace ConsoleApplication1
{
    public class Instance
    {
        //Lazy(懒汉)模式
        private static Instance instance;
        private static object _lock = new object();
        private Instance()
        {

        }
        public static Instance GetInstance()
        {
            if (instance == null)
            {
                lock (_lock)
                {
                    if (instance == null)
                    {
                        instance = new Instance();
                    }
                }
            }
            return instance;
        }    
    }
}

解释：上述代码使用双重锁定方式较好的解决了多线程下的单例模式实现，先看内层的if语句块，使用这个语句块时，先进行加锁操作，保证只有一个线程可以访问该语句块，进而保证只创建了一个实例。再看外层的if语句块，这使得 每个线程欲获取实例时不必每次都得加锁，因为只有实例为空时（即需要创建一个实例），才需加锁创建，若果已存在一个实例，就直接返回该实例，节省了性能开 销。两次判断Instance==null是第二个是为了万一一个线程刚锁定时，已经有一个线程实例了一个Instance，此时如果不判断会又实例一个

2.饿汉模式（特点：自己主动实例）

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace ConsoleApplication1
{
    public class Instance
    {
        private static readonly Instance instance = new Instance();
        private Instance() { }
        public static Instance GetInstance() {
            return instance;
        }
    }
}

解释：上面使用的readonly关键可以跟static一起使用，用于指定该常量是类别级的，它的初始化交由静态构造函数实现，并可以在运行时编译。在这种模 式下，无需自己解决线程安全性问题，CLR会给我们解决。由此可以看到这个类被加载时，会自动实例化这个类，而不用在第一次调用 GetInstance()后才实例化出唯一的单例对象。

不过，instance在类装载时就实例化，虽然导致类装载的原因有很多种，在单例模式中大多数都是调用getInstance方法， 但是也不能确定有其他的方式（或者其他的静态方法）导致类装载，这时候初始化instance显然没有达到lazy loading的效果。