C#面向对象设计模式纵横谈——2.Singleton 单件(创建型模式)

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一：模式分类

从目的来看：

创建型（Creational）模式：负责对象创建。

结构型（Structural）模式：处理类与对象间的组合。

行为型（Behavioral）模式：类与对象交互中的职责分配。

从范围来看：

类模式处理类与子类的静态关系。

对象模式处理对象间的动态关系。

二：Singleton （创建型模式）单件

1.动机（Motivation）

软件系统中，经常有这样一些特殊的类，必须保证他们在系统中只存在一个实例，才能确保它们的逻辑正确性，以及良好的效率。

如何绕过常规的构造器，提供一种机制来保证一个类只有一个实例？

这应该是类设计者的责任，而不是使用者的责任。

2.意图（Intent）

保证一个类仅有一个实例，并提供一个该实例的全局访问点。 ——《设计模式》 GOF

3.结构（Structure）

三：实现

1.单线程Singleton模式实现

1.2单线程Singleton几个要点：

Singleton模式中的实例构造器可以设置为protected以允许子类派生。

Singleton模式一般不要支持Icloneable接口，因为这可能导致多个实例对象，与Singleton模式初衷违背。

Singleton模式一般不要支持序列化，因为这可能导致多个实例对象，与Singleton模式初衷违背。

Singleton模式只考虑对象创建的管理，没有考虑对象销毁的管理，就支持垃圾回收的平台和对象的开销来讲，我们没有必要对其销毁进行管理特殊管理。

不能应对多线程情况，在多线程环境下仍有可能出现多个对象实例。

public class MySigleton_SingleProcess
{
private static MySigleton_SingleProcess instance; private MySigleton_SingleProcess() { } public static MySigleton_SingleProcess GetMySingletonInstance()
{
if(instance==null){
instance = new MySigleton_SingleProcess();
}
return instance;
}
}

2.多线程Singleton模式实现

public class MySigleton_MultiProcess
{
private static MySigleton_MultiProcess instance; private static readonly object lockHelper=new object(); private MySigleton_MultiProcess() { } public static MySigleton_MultiProcess GetMySingletonInstance()
{
if (instance == null)
{
lock (lockHelper)
{
//double check 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 MySigleton_MultiProcess();
}
} }
return instance;
}
}

3.使用.NET初始化机制实现多线程Singleton模式

public class Singleton
{
private static readonly Singleton _instance = new Singleton(); // Explicit static constructor to tell C# compiler
// not to mark type as beforefieldinit
static Singleton()
{
} /// <summary>
/// Prevents a default instance of the
/// <see cref="Singleton"/> class from being created.
/// </summary>
private Singleton()
{
} /// <summary>
/// Gets the instance.
/// </summary>
public static Singleton Instance
{
get
{
return _instance;
}
}
}