.Net 單例模式(Singleton)

問題描述：

        單例模式 Singleton Pattern

問題解決：

（1）單例模式簡介：

Singleton模式要求一個類有且僅有一個實例，并且提供了一個全局的訪問點。這就提出了一個問題：如何繞過常規(guī)的構(gòu)造器，提供一種機制來保證一個類只有一個實例？客戶程序在調(diào)用某一個類時，它是不會考慮這個類是否只能有一個實例等問題的，所以，這應該是類設計者的責任，而不是類使用者的責任。

單例模式特點：

    （1.1）一個類有且僅有一個實例

    （1.2）類提供一個全局的訪問點

        （2）單例模式的實現(xiàn)：

（2.1）簡單實現(xiàn)：

上述實現(xiàn)的優(yōu)點：

          （1）直到對象要求時，才進行實例的初始化，這種實現(xiàn)方法稱為：“惰性實例化”，惰性實例化，避免了程序啟動時創(chuàng)建不必要的Singleton。

上述實現(xiàn)的缺點：

           （1）這種實現(xiàn)對于多線程環(huán)境并不安全，可能實例化多個對象，例如可能存在兩個線程進行instance==null的判斷，然后創(chuàng)建兩個單例對象，這就違背了單例模式的設計意圖。

    （2.2）安全的線程：

以上的實現(xiàn)保證了單例對象在多線程的情況下只會創(chuàng)建一個，但是padlock增加了額外的開銷

    （2.3）雙重鎖定

        這種實現(xiàn)方式對多線程來說是安全的，同時線程不是每次都加鎖，只有判斷對象實例沒有被創(chuàng)建時它才加鎖，有了我們上面第一部分的里面的分析，我們知道，加鎖后還得再進行對象是否已被創(chuàng)建的判斷。它解決了線程并發(fā)問題，同時避免在獲取 Instance 的調(diào)用中都出現(xiàn)獨占鎖定。它還允許您將實例化延遲到第一次訪問對象時發(fā)生。實際上，應用程序很少需要這種類型的實現(xiàn)。大多數(shù)情況下我們會用靜態(tài)初始化。這種方式仍然有很多缺點：無法實現(xiàn)延遲初始化。

（2.4）靜態(tài)初始化

        此實現(xiàn)中，將在第一次引用類的任何成員創(chuàng)建實例，該類標記為 sealed 以阻止發(fā)生派生，而派生可能會增加實例。此外，變量標記為 readonly，這意味著只能在靜態(tài)初始化期間（此處顯示的示例）或在類構(gòu)造函數(shù)中分配變量。它仍然可以用來解決 Singleton 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(tài)屬性為訪問實例提供了一個全局訪問點。此外，由于構(gòu)造函數(shù)是私有的，因此不能在類本身以外實例化 Singleton 類；因此，變量引用的是可以在系統(tǒng)中存在的唯一的實例。

由于 Singleton 實例被私有靜態(tài)成員變量引用，因此在類首次被對 Instance 屬性的調(diào)用所引用之前，不會發(fā)生實例化。這種方法唯一的潛在缺點是，您對實例化機制的控制權較少。在 Design Patterns 形式中，您能夠在實例化之前使用非默認的構(gòu)造函數(shù)或執(zhí)行其他任務。由于在此解決方案中由 .NET Framework 負責執(zhí)行初始化，因此您沒有這些選項。在大多數(shù)情況下，靜態(tài)初始化是在 .NET 中實現(xiàn) Singleton 的首選方法。

     （2.5）延遲初始化：

        （3）單例模式的優(yōu)缺點：

        （4）單例模式適用情況和應用場景：

        （5）具體實例：

總結(jié)：

        Singleton設計模式是一個非常有用的機制，可用于在面向?qū)ο蟮膽贸绦蛑刑峁﹩蝹€訪問點。