单例模式(Singleton Pattern)

模式定义

单例模式(Singleton Pattern)：单例模式确保某一个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例，这个类称为单例类，它提供全局访问的方法。

• 只能有一个实例
• 必须自行创建

• 自行向整个系统提供访问

  UML类图

  

• 私有静态自身类型字段
• 私有构造方法

• 公有静态函数返回自身对象

  代码结构

  public static class SingletonApp
  {
      public static void Run()
      {
          Singleton s1 = Singleton.Instance();
          Singleton s2 = Singleton.Instance();
  
          if(s1 == s2)
          {
              Console.WriteLine("Objects are the same instance");
          }
      }
  }
  
  public class Singleton
  {
      private static Singleton _instance;
  
      protected Singleton()
      {}
      public static Singleton Instance()
      {
          if(_instance == null)
          {
              _instance = new Singleton();
          }
  
          return _instance;
      }
  }

  多线程代码结构

  这里介绍著名的双锁机制。

  public class Singleton
  {
      private static Singleton _instance;
      protected Singleton()
      { }
      public static Singleton Instance()
      {
          if (_instance == null)
          {
              lock (typeof(Singleton))
              {
                  if (_instance == null)
                  {
                      _instance = new Singleton();
                  }
              }
          }
          return _instance;
      }
  }

  C#语法优化

  我们用的C#语言，是高级、简洁的语言。那么更简洁的写法为：(注意关键词readonly)

  public class Singleton
  {
      private static readonly Singleton _instance = new Singleton();
      protected Singleton()
      { }
      public static Singleton GetInstance()
      {
          return _instance;
      }
  }

  情景模式

  利用单例模式主要用来限制类只能实力化一个对象，所有访问都访问唯一一个对象。有时我们读取配置文件时，创建单例模式。