设计模式（一）Singlton

单例定义：

　　　　确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。

适用场景：

　　　　1.) 当系统中某个类必须仅有一个实例对象，同时访问该系统的所有访问者必须访问同一个实例对象时，且该对象实例自身占用资源又不大时。

　　　　2.) 在C/s应用程序中，当我们要保证某一个非模式窗口，只能显示一个实例时。

举例适用场景：

　　　　线程池（threadpool）、缓存（cache）、对话框、处理编好设置和注册表（registry）的对象、日志对象，充当打印机、显卡等设备的驱动程序对象。这些类对象只能有一个实例，如果造出多个实例，就会导致许多问题产生，例如：程序的行为异常、资源适用过量，或者是不一致的结果。

实现推荐方案：

 1 /// <summary>
 2     /// Description of SiteSettings.
 3     /// </summary>
 4     public class SiteSettings
 5     {
 6         private static SiteSettings instance=null;
 7         private static object locker=new object();
 8                 
 9         private SiteSettings()
10         {
11         }        
12         
13         public static SiteSettings Instance {
14             get {    
15                 if(instance==null)
16                 {
17                     Console.WriteLine("Install equals null.");
18                     lock(locker)
19                     {
20                         if(instance ==null)
21                         {
22                             Console.WriteLine("new SiteSettings instance.");
23                             instance=new SiteSettings();
24                         }
25                     }
26                 }
27                 return instance; 
28             }
29         }
30         
31         private bool siteClosed=false;
32         
33         public bool SiteClosed {
34             get { return siteClosed; }
35             set { siteClosed = value; }
36         }
37     }

　　调用：

 1 class Program
 2     {
 3         public static void Main(string[] args)
 4         {
 5             Console.WriteLine("Hello World!");
 6             
 7             // TODO: Implement Functionality Here
 8             
 9             Console.WriteLine(SiteSettings.Instance.SiteClosed);
10             Console.WriteLine(SiteSettings.Instance.SiteClosed);
11             SiteSettings.Instance.SiteClosed=true;
12             Console.WriteLine(SiteSettings.Instance.SiteClosed);
13                 
14             Console.Write("Press any key to continue . . . ");
15             Console.ReadKey(true);
16         }
17     }

　　运行结果：

其他实现方案：

　　1.) 方案1 　　　　

/// <summary>
    /// Description of MemberBO.
    /// </summary>
    public class SiteSettings
    {
        private static SiteSettings instance=null;
        private static object locker=new object();
                
        private SiteSettings()
        {
        }        
        
        public static SiteSettings Instance {
            get {
                if(instance ==null){
                    Console.WriteLine("Install equals null.");
                    lock(locker){
                        Console.WriteLine("Enter locker.");                        
                        Console.WriteLine("new SiteSettings instance.");
                        instance=new SiteSettings();
                    }
                }
                return instance; 
            }
        }
        
        private bool siteClosed=false;
        
        public bool SiteClosed {
            get { return siteClosed; }
            set { siteClosed = value; }
        }
    }

View Code

　 2.) 方案2:　　　　　

/// <summary>
    /// Description of MemberBO.
    /// </summary>
    public class SiteSettings
    {
        private static SiteSettings instance=null;
        private static object locker=new object();
                
        private SiteSettings()
        {
        }        
        
        public static SiteSettings Instance {
            get {                
                Console.WriteLine("Install equals null.");
                lock(locker){
                    if(instance ==null){
                        Console.WriteLine("Enter locker.");                        
                        Console.WriteLine("new SiteSettings instance.");
                        instance=new SiteSettings();
                    }
                }
  return instance; 
            }
        }
        
        private bool siteClosed=false;
        
        public bool SiteClosed {
            get { return siteClosed; }
            set { siteClosed = value; }
        }
    }

View Code

　　3.) 方案3：　

/// <summary>
    /// Description of MemberBO.
    /// </summary>
    public class SiteSettings
    {
        private static SiteSettings instance=null;
        private static object locker=new object();
                
        private SiteSettings()
        {
        }        
        
        public static SiteSettings Instance {
            get {                
                    Console.WriteLine("Install equals null.");
                    if(instance ==null){                                            
                        Console.WriteLine("new SiteSettings instance.");
                        instance=new SiteSettings();
                    }
                }
                return instance; 
            }
        }
        
        private bool siteClosed=false;
        
        public bool SiteClosed {
            get { return siteClosed; }
            set { siteClosed = value; }
        }
    }

View Code

　　4.) 方案4：

/// <summary>
    /// Description of SiteSettings.
    /// </summary>
    public class SiteSettings
    {
        private static SiteSettings instance= new SiteSettings();
                    
        private SiteSettings()
        {
        }        
        
        public static SiteSettings Instance {
            get {    
                return instance; 
            }
        }
        
        private bool siteClosed=false;
        
        public bool SiteClosed {
            get { return siteClosed; }
            set { siteClosed = value; }
        }
    }

View Code

　　5.) 方案5：

/// <summary>
    /// Description of SiteSettings.
    /// </summary>
    public class SiteSettings
    {
        private static SiteSettings instance=null;
        private static object locker=new object();
        
        private SiteSettings()
        {
        }        
        
        public static SiteSettings GetInstance() {
            if(instance==null){
                locker(locker){
                    if(instance==null){
                        instance=new SiteSettings();
                    }
                }
            }
            return instance;             
        }
        
        private bool siteClosed=false;
        
        public bool SiteClosed {
            get { return siteClosed; }
            set { siteClosed = value; }
        }
    }

View Code

为什么不推荐方案1，方案2，方案3：

方案1,虽然考虑了线程安全，但还不是足够的安全，还没有双重锁定安全
方案2,虽然考虑了线程安全，但每次都要进入locker，即使instance对象已经赋值后
方案3,线程安全问题就没有考虑。

适当的情况下可以选择方案4，方案5

方案4,使用“迫切”创建实例(当应用程序启动，初始化系统时，初始化全局变量时创建对象实例)，而不用延迟实例化的方法
方案5,采用了延迟实例化的方法。

注意混淆问题：

　　不要和Monitor，ReaderWriterLockSlim等这些线程安全的使用方式混淆。

1.) Monitor：提供同步访问对象的机制。

2.) ReaderWriterLockSlim：表示用于管理资源访问的锁定状态，可实现多线程读取或进行独占式写入访问。

优缺点：

　　1.)优点：

　　　　a.)确保了系统中保存一个实例对象，为程序带来了开拓思路；

　　　　b.)内存开销可能会占用一定空间，但它避免了每次都需要开辟空间的消费；

　　　　c.)使得程序能逻辑清理，开发者可以单一的使用该实例对象去操作，而不别每次都要new一个实例对象来进行操作。

　　2.缺点：

　　　　a.)多个用户在操作这个对象时，线程的安全性，就需要考虑。

　　　　b.)一直在占用资源，而不可以被回收。

参考资料：《Head First 设计模式》

　　欢迎拍砖！请牛人们给指点。

posted @ 2014-10-28 17:04 cctext 阅读(1383) 评论(5) 编辑收藏举报

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基础才是编程人员应该深入研究的问题，警告自己问题解决不了时，多从运行原理底层研究后再考虑方案。

设计模式（一）Singlton

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