Singleton

一、单例模式的定义

　　确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点来访问这个唯一的实例，是一种对象创建型模式，有如下3个要点：

• 只能有一个实例
• 必须是自行创建这个实例
• 必须自行向整个系统提供这个实例

二、单例模式的结构

• 一个类型为自身的静态私有成员变量 - 存储唯一实例

• 一个私有的构造函数

• 一个公有的静态成员方法 ，返回唯一实例，对象为自身

  class Singleton
      {
          //静态私有成员变量，存储唯一实例
          private static Singleton _instance = null;   、
          
          //私有构造函数，保证唯一性
          private Singleton()   
          { 
          }
  
          //公有静态方法，返回一个唯一的实例
          public static Singleton GetInstance()    
          {
              if (_instance == null)
              {
                  _instance = new Singleton();
              }
              return _instance;
          }
      }

三、单例模式的两种书写方法

1.类被加载时就将自己实例化

class Singleton
    {
        private static Singleton _instance = new Singleton();
       
        private Singleton()
        { 
        }

        public static Singleton GetInstance()
        {
            return _instance;
        }
    }

2.类在第一次被引用时将自己实例化

class Singleton
    {
        private static Singleton _instance = null;
        private static readonly object syncRoot = new object();   

        private Singleton()
        { 
        }

        public static Singleton GetInstance()
        {
            if (_instance == null)
            {
                lock (syncRoot)
                {
                    if (_instance == null)
                    {
                        _instance = new Singleton();
                    }
                }
            }
            return _instance;
        }
    }

四、双重锁的运用分析

​ 在上述代码中出现“If - Lock - If”结构模式，即双重检查锁定的双重判断机制：

//第一重判断，先判断实例是否存在，不存在再加锁处理
if (_instance == null)   
            {
             //加锁，在某一时刻只允许一个线程访问
                lock (syncRoot)  
                {
                //第二重判断: 第一个线程进入Lock中执行创建代码，第二个线程处于排队等待状态，当第二个线程进入Lock后并不知道实例已创建，将会继续创建新的实例
                    if (_instance == null)   
                    {
                        _instance = new SingletonClass();
                    }
                }
            }

五、单例模式的优缺点

• 封装了唯一性，可严格控制客户怎么访问及何时访问

• 内存中只存在一个对象，可节约系统资源，提高系统性能

• 单例类的扩展不方便

• 单例类既提供了业务方法，又提供了创建对象的方法，将对象的创建和对象本身的功能耦合在一起