設計模式學習筆記-單例模式

概述：                                                                                                       

單例模式(Singleton)：保證一個類僅有一個執行個體，並提供一個訪問它的全域訪問點。通常我們可以讓一個全域變數使得一個對象被訪問，但他不能防止你執行個體化多個對象，一個最好的辦法就是，讓這個類自身儲存它的唯一執行個體。這個類可以保證沒有其他執行個體可以被建立，並且它可以提供一個訪問改執行個體的方法。

適用場合：                                                                                                 

1.當類只能有一個執行個體而且客戶可以從一個眾所周知的訪問點訪問它時。

2.當這個唯一執行個體應該是通過子類化可擴充的，並且客戶應該無需更改代碼就能使用一個擴充的執行個體時。

類圖：                                                                                                       

程式碼範例：                                                                                                  

class Singleton
{
private static Singleton instance;
//構造方法讓它私人化，這樣外界就不能通過 new 來執行個體化了
  private Singleton()
  {}

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

　前台調用測試

static void Main(string[] args)
{
  Singleton s1= Singleton.GetInstance();
  Singleton s2=Singleton.GetInstance();
if(s1==s2)
  {
   Console.Write("相同的執行個體");
  }
  Console.Read();
}

　　多線程下的單例：多個線程同時調用GetInstance()方法，會有可能建立多個執行個體的。可以通過lock語句來處理，確保當一個線程位於代碼的臨界區時，另一個線程不進入臨界區。如果其他線程試圖進入鎖定的代碼，將會被阻塞一直等待對象資源被釋放。

class SingletonThreads
    {
private static SingletonThreads instance;
//程式運行時建立一個靜態制度的進程輔助對象
        private static readonly object syncRoot = new object();
private SingletonThreads() { }
/// <summary>
/// 雙重鎖定判斷
/// </summary>
/// <returns></returns>
        public static SingletonThreads GetInstance() 
        {
//如果不判斷是否被執行個體化，每次都要執行枷鎖，判斷後只在沒有被執行個體化的時候才枷鎖，提高了效能
            if (instance == null) 
            {
//在同一個時刻加了鎖的那部分程式只有一個線程可以進入
                lock (syncRoot)
                {
if (instance == null)
                    {
                        instance = new SingletonThreads();
                    }
                }
            }

return instance;
        }
    }

　　C# 的這種靜態初始化方法，解決了多線程下的安全執行緒問題，這樣就不用通過雙重枷鎖機制來解決

     安全執行緒問題了，但是類一載入就執行個體化，提前佔用系統資源，通過枷鎖機制可以不用提前

     佔用系統資源，根據實際情況來選擇單例模式的實現方法

    /// <summary>
/// 密封類，阻止派生，防止通過派生增加執行個體
/// </summary>
    public sealed class SingletonSealed
    {
//readonly 表示靜態初始化 ，第一次調用此類時，CLR 負責處理變數初始化
        private static readonly SingletonSealed instance = new SingletonSealed();

private SingletonSealed() { }

public static SingletonSealed GetInstance() 
        {
return instance; 
        }

    }

小結：                                                                                                        

單例模式應用太廣泛了，例如執行個體化資料庫訪問類，檔案讀寫類