Singleton(单例模式)

概念

设计模式的最显著的优点如下：

    ◆它们给你提供一个解决已有的并经过项目考验的类似问题的方案。这个解决方案促进复杂关系模块向着最低化耦合发展。它们将系统中可能存在的变化孤立起来，使整个系统更容易理解和维护。

    ◆设计模式是设计人员间的交流更为有效。软件专业人员可以马上在脑海中勾画出一个高水平的设计方案，并想到以前解决类似问题的设计模式的名称。

单例模式：在单例模式中，对活动的单例类只有一个实例。对单例类的所有实例化得到的都是相同的一个实例。这个模式也提供一个全局的接口来访问这个类的实例。

类图

时序图

实现

以下步骤实现单例模式：

第一步：

    创建一个Console Application的项目，命名为SingletonTest。

第二步：
    加入一个名为Singleton的类文件，并且加入一下代码：

/// <summary>
/// Summary description for Singleton.
/// </summary>
public class Singleton
{
//Fields
private static Singleton instance;

/// <summary>
/// Standard default Constructor 
/// </summary>
protected Singleton() {}

/// <summary>
/// Static method for creating the single instance 
/// of the Constructor
/// </summary>
/// <returns></returns>
public static Singleton Instance()
{
// initialize if not already done 
if( instance == null )
instance = new Singleton();

// return the initialized instance of the Singleton Class
return instance;
}
}

第三步：

创建一个客户端类，来访问这个单例类，如下：

/// <summary>
/// Summary description for Client.
/// </summary>
class Client
{
/// <summary>
/// The main entry point for the application.
/// </summary>
[STAThread]
static void Main(string[] args)
{
// Constructor is protected -- cannot use new
Singleton s1 = Singleton.Instance();
Singleton s2 = Singleton.Instance();
if( s1 == s2 )
Console.WriteLine( "The same instance" );
Console.ReadLine();
}
} 

第四步：

执行这个程序得到如下结果：

 

结论

这样我们用.Net framwork实现了一个单例模式的例子。像所有理论一样，单利模式也有它的优点和缺点。

单例模式的优点：

    1，实例控制：单例模式防止其它对象对自己的实例化，确保所有的对象都访问一个实例。

    2，伸缩性：因为由类自己来控制实例化进程，类就在改变实例化进程上有相应的伸缩性。

单例模式的缺点：

    1，系统开销。虽然这个系统开销看起来很小，但是每次引用这个类实例的时候都要进行实例是否存在的检查。这个问题可以通过静态实例来解决。

    2，开发混淆。当使用一个单例模式的对象的时候（特别是定义在类库中的），开发人员必须要记住不能使用new关键字来实例化对象。因为开发者看不到在类库中的源代码，所以当他们发现不能实例化一个类的时候会很惊讶。

    3，对象生命周期。单例模式没有提出对象的销毁。在提供内存管理的开发语言（比如，基于.NetFramework的语言）中，只有单例模式对象自己才能将对象实例销毁，因为只有它拥有对实例的引用。在各种开发语言中，比如C++，其它类可以销毁对象实例，但是这么做将导致单例类内部的指针指向不明。