單例模式(Singleton)：保證一個類僅有一個實例，并提供一個訪問它的全局訪問點。

一、單例模式

　　通常我們可以讓一個全局變量使得一個對象被訪問，但它不能防止你實例化多個對象。一個最好的辦法就是，讓類自身負責保存它的唯一實例。這個類可以保證沒有其他實例可以被創建，并且它可以提供一個訪問該實例的方法。

　　單例模式結構圖：

　　

　　Singleton類，定義一個GetInstance操作，允許客戶訪問它的唯一實例。GetInstance是一個靜態方法，主要負責創建自己的唯一實例。

　　單例模式示例：

namespace ConsoleApplication1 {public class Singleton{private static Singleton instance;private Singleton() //將構造方法設為private，防止外界利用new創建實例。 { }public static Singleton GetInstance() //此方法用于獲得本類實例的唯一全局訪問點 {if (instance == null) //若實例不存在則new一個新實例，否則返回已有實例 {instance = new Singleton();}return instance;}}class Program{static void Main(string[] args){Singleton singleton1 = Singleton.GetInstance();Singleton singleton2 = Singleton.GetInstance(); //調用靜態方法獲得實例if (singleton1 == singleton2){Console.WriteLine("兩個對象是相同的實例!"); //輸出 兩個對象是相同的示例 }Console.ReadKey();}} }

　　單例模式與實用類(靜態方法)的不同點：

　　　　1、實用類不保存狀態，僅提供一些靜態方法或靜態屬性讓你用，而單例是由狀態的。

　　　　2、實用類不能用于繼承多態，而單例雖然實例唯一，卻是可以有子類來繼承。

　　　　3、實用類只不過是一些方法屬性的集合，而單例卻是有著唯一的對象實例。

二、多線程時的單例

　　在上面的例子中，如果是在多線程的程序中，多個線程同時(注意是同時)訪問Singleton類，調用GetInstance()方法，會有可能造成創建多個實例的。因此可以通過加lock來處理，lock是確保當一個線程位于代碼的臨界區，另一個線程不進入臨界區。如果其他線程視圖進入鎖定的代碼，則它將一直等待(即被阻止)，直到對象被釋放。

　　雙重鎖定代碼示例：

namespace ConsoleApplication1 {public class Singleton{private static Singleton instance;private static readonly object syncRoot = new object();private Singleton() //將構造方法設為private，防止外界利用new創建實例。 { }public static Singleton GetInstance() //此方法用于獲得本類實例的唯一全局訪問點 {if (instance == null) //如果實例為空，在外面做一層判斷的作用是，當實例不為null時，不用lock，減少資源消耗。 { lock (syncRoot) //鎖定 {if (instance == null) //當兩個線程同時調用GetInstance()時，他們都可以通過第一重instance=null的判斷，然后由于lock機制，//這兩個線程只有一個進入，另一個等候，如果沒有第二重的instance=null的判斷，則第一個線程創建了實例，第二個線程由于過了第一重instance=null，//因此在沒有第二重instance == null判斷的情況下還是會創建實例。 {instance = new Singleton(); }}}return instance;}}class Program{static void Main(string[] args){Singleton singleton1 = Singleton.GetInstance();Singleton singleton2 = Singleton.GetInstance(); //調用靜態方法獲得實例if (singleton1 == singleton2){Console.WriteLine("兩個對象是相同的實例!"); //輸出 兩個對象是相同的示例 }Console.ReadKey();}} }

三、靜態初始化

　　其實在實際應用中，C#與公共語言運行庫也提供了一種‘靜態初始化’方法，這種方法不需要開發人員顯式地編寫線程安全代碼，既可解決多線程環境下它是不安全的問題。相對于上面的來說，兩種方法都可以達到相同的單例目的，只是實現更加簡單而已，來看下實現代碼：

namespace ConsoleApplication1 {public sealed class Singleton //注意必須設置為密封類 {private static readonly Singleton instance = new Singleton(); //注意聲明為只讀private Singleton() {}public static Singleton GetInstance(){return instance;}}class Program{static void Main(string[] args){Singleton singleton1 = Singleton.GetInstance();Singleton singleton2 = Singleton.GetInstance(); //調用靜態方法獲得實例if (singleton1 == singleton2){Console.WriteLine("兩個對象是相同的實例!"); //輸出 兩個對象是相同的示例 }Console.ReadKey();}} }

　　這種實現與前面的示例類似，也是解決了單例模式試圖解決的兩個基本問題：全局訪問和實例化控制，公共靜態屬性為訪問實例提供了一個全局訪問點。不同之處在于它依賴公共語言運行庫來初始化變量。由于構造方法是私有的，因此不能在類本身以外實例化Singleton類；因此，變量引用的是可以再系統中存在的唯一實例。不過要注意，instance變量標記為readonly，這意味著只能在靜態初始化期間或在類的構造函數中分配變量。由于這種靜態初始化的方式是在自己被加載時就將自己實例化，所以被形象地稱之為餓漢單例模式。而上面的第二種是在第一次被引用的時候，才會將自己實例化，所以就被稱之為懶漢單例模式。

　　由于餓漢式，即靜態初始化的方式，它是類一加載就實例化對象，所以要提前占用系統資源。然而懶漢式，又會面臨著多線程訪問的安全性問題，需要做雙重鎖定這樣的處理才可以保證安全。所以到底使用哪一種方式取決于實際的需求。從C#語言的角度來講，餓漢式的單例模式已經足夠滿足我們的需求。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的单例模式 - OK的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。