.NET設計模式執行個體之單例模式( Singleton Pattern)

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     一、單例模式簡介（Brief Introduction）

　　單例模式（Singleton Pattern）,保證一個類只有一個執行個體，並提供一個訪問它的全域訪問點。單例模式因為Singleton封裝它的唯一執行個體，它就可以嚴格地控制客戶怎樣訪問它以及何時訪問它。

　　二、解決的問題（What To Solve）

　　當一個類只允許建立一個執行個體時，可以考慮使用單例模式。　　　　　　

　　三、單例模式分析（Analysis）1、單例模式結構

　　Singleton類，定義一個私人變數instance;私人構造方法Singleton()和方法GetInstance();

　　私人變數instance:

　　private static Singleton instance;

　　私人構造方法Singleton(),外界不能使用new關鍵字來建立此類的執行個體了。

private　Singleton()
{
}

　　方法GetInstance(), 此方法是本類執行個體的唯一全域訪問點。

public　static　Singleton　GetInstance()
{
　　　　//如執行個體不存在，則New一個新執行個體，否則返回已有執行個體
　　　　if　(instance　==　null)
　　　　{
　　　　　　　　instance　=　new　Singleton();
　　　　}
　　　　return　instance;
}

　　2、代碼

　　1、單例模式類Singleton

public　class　Singleton
{
　　　　private　static　Singleton　instance;
　
　　　　///　<summary>
　　　　///　程式運行時，建立一個靜態唯讀進程輔助對象
　　　　///　</summary>
　　　　private　static　readonly　object　_object　=　new　object();
　
　　　　///　<summary>
　　　　///　構造方法私人，外鍵不能通過New類執行個體化此類
　　　　///　</summary>
　　　　private　Singleton()
　　　　{
　　　　}
　　　　///　<summary>
　　　　///　此方法是本類執行個體的唯一全域訪問點
　　　　///　（雙重加鎖　Double-Check　Locking）
　　　　///　</summary>
　　　　///　<returns></returns>
　　　　public　static　Singleton　GetInstance()
　　　　{
　　　　　　　　//先判斷執行個體是否存在，不存在再加鎖處理
　　　　　　　　if　(instance　==　null)
　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　//在同一時刻加了鎖的那部分程式只有一個線程可以進入，
　　　　　　　　　　　　lock　(_object)
　　　　　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　　　　　//如執行個體不存在，則New一個新執行個體，否則返回已有執行個體
　　　　　　　　　　　　　　　　if　(instance　==　null)
　　　　　　　　　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　instance　=　new　Singleton();
　　　　　　　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　}
　　　　　　　　return　instance;
　　　　}
}

　2、用戶端代碼

static　void　Main(string[]　args)
{
　　　　Singleton　singleton1　=　Singleton.GetInstance();
　　　　Singleton　singleton2　=　Singleton.GetInstance();
　　　　if　(singleton1　==singleton2)
　　　　{
　　　　　　　　Console.WriteLine("執行個體singleton1與執行個體singleton2相同！");
　　　　}
　　　　Console.ReadKey();
}

　　3、執行個體運行結果

　　四．執行個體分析（Example）1、情境

　　Mail發送機制中，需要對已經發送的訊息做Log。同一時間內只允許一個進程對Txt文檔進行操作，此時使用單例模式比較合適。結構如所示

　　WriteMailLog(string message) 方法：紀錄Mail發送日誌到檔案.

　　_helper 、_fileLock：程式運行時，建立2個靜態唯讀進程輔助對象

　　2、代碼

　　1、類MailLog

public　class　EmailLog
{
　　　　private　static　object　_helper　=　new　object();
　　　　private　static　EmailLog　_instance;
　　　　private　static　object　_fileLock　=　new　object();
　
　　　　private　EmailLog()
　　　　{}
　
　　　　public　static　EmailLog　GetInstance()
　　　　{
　　　　　　　　lock　(_helper)
　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　if　(_instance　==　null)
　　　　　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　　　　　_instance　=　new　EmailLog();
　　　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　}
　　　　　　　　return　_instance;
　　　　}
　
　　　　///　<summary>
　　　　///　發送Mail日誌
　　　　///　</summary>
　　　　///　<param　name="message">資訊</param>
　　　　public　void　WriteEmailLog(string　message)
　　　　{
　　　　　　　　string　filePath　=　System.AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory　+　"mail.txt";
　　　　　　　　StreamWriter　sw　=　null;
　　　　　　　　FileStream　fs　=　null;
　　　　　　　　lock　(_fileLock)
　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　if　(!File.Exists(filePath))
　　　　　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　　　　　fs　=　System.IO.File.Create(filePath);
　　　　　　　　　　　　　　　　sw　=　new　StreamWriter(fs,　Encoding.UTF8);
　　　　　　　　　　　　　　　　sw.WriteLine("--------------------------------------------------------------------------");
　　　　　　　　　　　　　　　　sw.WriteLine(message);
　　　　　　　　　　　　　　　　sw.Flush();
　　　　　　　　　　　　　　　　sw.Close();
　　　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　　　　　else
　　　　　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　　　　　fs　=　new　FileStream(filePath,　FileMode.Append);
　　　　　　　　　　　　　　　　sw　=　new　StreamWriter(fs,　Encoding.UTF8);
　　　　　　　　　　　　　　　　sw.WriteLine("--------------------------------------------------------------------------");
　　　　　　　　　　　　　　　　sw.WriteLine(message);
　　　　　　　　　　　　　　　　sw.Flush();
　　　　　　　　　　　　　　　　sw.Close();
　　　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　}
　　　　}
}

 

　　2、用戶端代碼

static　void　Main(string[]　args)
{
　　　　EmailLog　w1　=　EmailLog.GetInstance();
　　　　w1.WriteEmailLog("發送Mail給靈動生活...");
　　　　EmailLog　w2　=　EmailLog.GetInstance();
　　　　w2.WriteEmailLog("發送Mail給James　Hao...");
}

　　3、執行個體運行結果

　　五、總結（Summary）

　　本文對單例模式（Singleton Pattern）的概念及其設計結構圖簡單地進行了描述，同樣也以一個Mail機制的LOG執行個體進行了說明。單例模式是比較常用。比較簡單的設計模式

 

 

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