Head First設計模式之單例模式

一、定義

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。通過單例模式可以保證系統中一個類只有一個實例。即一個類只有一個對象實例。

Singleton模式中的實例構造器可以設置為protected以允許子類派生。
Singleton模式一般不要支持ICloneable接口，因為這可能會導致多個對象實例，與Singleton模式的初衷違背。
Singleton模式一般不要支持序列化，因為這也有可能導致多個對象實例，同樣跟Singleton模式的初衷違背。
Singleton模式只考慮到了對象創建的管理，并沒有考慮對象銷毀的管理。就支持垃圾回收的平臺和對象的開銷來講，我們一般沒必要對其銷毀進行特殊的管理。

二、結構

創建一個 SingleObject 類。SingleObject 類有它的私有構造函數和本身的一個靜態實例。

SingleObject 類提供了一個靜態方法，供外界獲取它的靜態實例。

三、適用場景

1、要求生產唯一序列號。

2、WEB 中的計數器，不用每次刷新都在數據庫里加一次，用單例先緩存起來。

3、創建的一個對象需要消耗的資源過多，比如 I/O 與數據庫的連接等。

四、優缺點

優點：

1、在內存里只有一個實例，減少了內存的開銷，尤其是頻繁的創建和銷毀實例（比如管理學院首頁頁面緩存）。

2、避免對資源的多重占用（比如寫文件操作）。

缺點：

沒有接口，不能繼承，與單一職責原則沖突，一個類應該只關心內部邏輯，而不關心外面怎么樣來實例化。

五、實現

單例模式的實現有多種方式

1、線程不安全

    public sealed class Singleton
    {
        public int Count { get; set; }

        private static Singleton instance = null;

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

        private Singleton()
        {
            Count = DateTime.Now.Millisecond; 
        }
    }

    public class SimpleSingleton
    {
        private SimpleSingleton() { }
        public static readonly SimpleSingleton instance = new SimpleSingleton();
    }

說明：SimpleSingleton是 Singleton 的簡化版，它利用.NET的特性寫的，其實和Singleton 一樣

2.線程安全

    /// <summary>
    /// 單例-線程安全
    /// </summary>
    public sealed class SafeSingleton
    {
        public int Count { get; set; }

        private static SafeSingleton instance = null;

        private static readonly object safeLock = new object();

        public static SafeSingleton Instance
        {
            get
            {
                if (instance == null)
                {
                    lock (safeLock)
                    {
                        if (instance == null)
                        {
                            instance = new SafeSingleton();
                        }
                    }
                }
                return instance;
            }
        }

        private SafeSingleton()
        {
            Count = DateTime.Now.Millisecond;
        }
    }

3.單例測試

class Program
    { 
        static void Main(string[] args)
        {
            SayName();
            SayNewName();
            Thread.Sleep(1000);
        } 

        private static async Task SayName()
        {
            await Task.Run(() =>
            {
                var s = Singleton.Instance;
                Console.WriteLine("count:" + s.Count);
                var s1 = SafeSingleton.Instance;
               Console.WriteLine("【safe】 count:" + s1.Count);
            });
        }

        private static async Task SayNewName()
        {
            await Task.Run(() =>
            {
                var s = Singleton.Instance;
                Console.WriteLine("new count:" + s.Count);
                var s1 = SafeSingleton.Instance;
                Console.WriteLine("【safe】 new count:" + s1.Count);
            });
        }
    }

結果

4、單例模式的復用

代碼

/// <summary>
    /// 4、使用 C# 2.0 泛型來完成單例模式的重用
    /// </summary>
    /// <typeparam name="T"></typeparam>
    public class SingletonProvider<T> where T : new()
    {
        SingletonProvider() { }

        public static T Instance
        {
            get { return SingletonCreator.instance; }
        }

        class SingletonCreator
        {
            static SingletonCreator() { }

            internal static readonly T instance = new T();
        }
    }
    /// <summary>
    /// 4、業務類demo
    /// </summary>
    public class TestClass
    {
        private string _createdTimestamp;

        public TestClass()
        {
            _createdTimestamp = DateTime.Now.ToString();
        }

        public void Write()
        {
            Console.WriteLine(_createdTimestamp);
        }
    }
    /// <summary>
    /// 4、范型單例示例
    /// </summary>
    public class demo
    {
        private void dosomething()
        {
            SingletonProvider<TestClass>.Instance.Write();
        }
    }

參考：

http://www.runoob.com/design-pattern/singleton-pattern.html

http://blog.csdn.net/dabian1987/article/details/6951652

http://blog.csdn.net/jiankunking/article/details/50867050

http://www.rzrgm.cn/kmsfan/p/4562323.html

http://www.rzrgm.cn/dreign/archive/2012/05/08/2490212.html（推薦）

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posted @ 2017-08-26 09:29 心存善念閱讀(521) 評論(0) 收藏舉報

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心存善念

窮且益堅，不墜青云之志。