設計模式之☞單例模式

時間 2019-12-09

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簡介

單例模式（Singleton Pattern）是程序開發中最簡單的設計模式之一。這種類型的設計模式屬於建立型模式，它提供了一種建立對象的最佳方式。設計模式

這種模式涉及到一個單一的類，該類負責建立本身的對象，同時確保只有單個對象被建立。這個類提供了一種訪問其惟一的對象的方式，能夠直接訪問，不須要實例化該類的對象。緩存

注意：多線程

一、單例類只能有一個實例。
二、單例類必須本身建立本身的惟一實例。
三、單例類必須給全部其餘對象提供這一實例。

介紹

意圖：保證一個類僅有一個實例，並提供一個訪問它的全局訪問點。函數

主要解決：一個全局使用的類頻繁地建立與銷燬。性能

什麼時候使用：當您想控制實例數目，節省系統資源的時候。spa

如何解決：判斷系統是否已經有這個單例，若是有則返回，若是沒有則建立。線程

關鍵代碼：構造函數是私有的。設計

優勢：code

一、在內存裏只有一個實例，減小了內存的開銷，尤爲是頻繁的建立和銷燬實例（好比管理學院首頁頁面緩存）。
二、避免對資源的多重佔用（好比寫文件操做）。

缺點：沒有接口，不能繼承，與單一職責原則衝突，一個類應該只關心內部邏輯，而不關心外面怎麼樣來實例化。對象

案例一(無線程)：

 1 using System;
 2 using System.Collections.Generic;
 3 using System.Linq;
 4 using System.Text;
 5 using System.Threading.Tasks;
 6 
 7 namespace 單例模式演示
 8 {
 9     class Program
10     {
11         static void Main(string[] args)
12         {
13             Singleton obj =Singleton.CreateInstance();
14             Singleton obj2 = Singleton.CreateInstance();
15             Singleton obj3 = Singleton.CreateInstance();
16             Console.ReadKey();
17         }
18         /// <summary>
19         /// 當把一個類的構造函數的訪問修飾符設爲private後，那麼這個類外部就不能夠被建立對象了
20         /// </summary>
21         public class Singleton
22         {
23             /// <summary>
24             /// 重寫構造函數
25             /// </summary>
26             private Singleton()
27             {
28                 Console.WriteLine('.');
29             }
30             private static Singleton _instance;
31             /// <summary>
32             /// 建立實例
33             /// </summary>
34             /// <returns></returns>
35             public static Singleton CreateInstance()
36             {
37                 if (_instance==null)
38                 {
39                     _instance = new Singleton();
40                 }
41                 return _instance;
42             }
43         }
44     }
45 }

注：上述方法加入線程操做

案例二(有線程單例模式處理，效率受點影響，必須等線程執行完，纔會繼續執行其餘的線程)：

 1 using System;
 2 using System.Collections.Generic;
 3 using System.Linq;
 4 using System.Text;
 5 using System.Threading.Tasks;
 6 using System.Threading;
 7 
 8 namespace 單例模式之多線程
 9 {
10     class Program
11     {
12         static void Main(string[] args)
13         {
14             for (int i = 0; i < 1000; i++)
15             {
16                 Thread t = new Thread(new ThreadStart(() =>
17                 {
18                     Singleton s = Singleton.CreateInstance();
19                 }));
20                 t.Start();
21             }
22             Console.WriteLine("ok");
23             Console.ReadKey();
24         }
25         /// <summary>
26         /// 當把一個類的構造函數的訪問修飾符設爲private後，那麼這個類外部就不能夠被建立對象了
27         /// </summary>
28         public class Singleton
29         {
30             /// <summary>
31             /// 重寫構造函數
32             /// </summary>
33             private Singleton()
34             {
35                 Console.WriteLine(".");
36             }
37             private static Singleton _instance;
38             private static readonly object syn = new object(); 39             /// <summary>
40             /// 建立實例
41             /// </summary>
42             /// <returns></returns>
43             public static Singleton CreateInstance()
44             {
45                 lock (syn) //加鎖
46  { 47                     if (_instance == null)
48                     {
49                         _instance = new Singleton();
50                     }
51  } 52                 return _instance;
53             }
54         }
55     }
56 }

案例三(推薦，既保持了單例模式，又提升了性能)：

 1 using System;
 2 using System.Collections.Generic;
 3 using System.Linq;
 4 using System.Text;
 5 using System.Threading.Tasks;
 6 using System.Threading;
 7 
 8 namespace 單例模式之多線程最優方法
 9 {
10     class Program
11     {
12         static void Main(string[] args)
13         {
14             for (int i = 0; i < 1000; i++)
15             {
16                 Thread t = new Thread(new ThreadStart(() =>
17                 {
18                     Singleton s = Singleton.CreateInstance();
19                 }));
20                 t.Start();
21             }
22             Console.WriteLine("ok");
23             Console.ReadKey();
24         }
25         /// <summary>
26         /// 當把一個類的構造函數的訪問修飾符設爲private後，那麼這個類外部就不能夠被建立對象了
27         /// </summary>
28         public class Singleton
29         {
30             /// <summary>
31             /// 重寫構造函數
32             /// </summary>
33             private Singleton()
34             {
35                 Console.WriteLine(".");
36             }
37             private static Singleton _instance;
38             private static readonly object syn = new object(); 39             /// <summary>
40             /// 建立實例
41             /// </summary>
42             /// <returns></returns>
43             public static Singleton CreateInstance()
44             {
45                 if (_instance == null) 46  { 47                     lock (syn) //加鎖
48  { 49                         if (_instance == null)
50                         {
51                             _instance = new Singleton();
52                         }
53  } 54  } 55                 return _instance;
56             }
57         }
58     }
59 }