设计模式——Singleton模式

2        Singleton模式

2.1      概述

Singleton模式是用于确保一个特定的类有且仅有一个对象被实例化。

2.2      设计

那么如何保证只生成一个对象呢？我们都知道，对象的生成是通过构造方法实现的。在C#中，我们实例化对象是这样写的：

Student student = new Student() ;//生成学生对象

其实在类Student实例化中，它是调用类的构造方法：public Student() {}

对于方法，都有访问行的限制，那么类Student的构造方法Student()的可访问行是public，所以可以通过此方法实例化无数个对象。

我们要使用Singleton模式，使类有且仅有一个对象，就必须限制所有构造方法的可访问行，使不能通过new 操作实例化对象，然后我们再提供一个接口，通过这个接口保证有且仅有一个对象被示例化。

那么如何做到这点呢？思维是这样的：在实例化对象之前，先看看有没有对象已被实例化，如果没有就实例化，否则就调用已实例化的对象。这里就有一个问题：如何让其他对象知道有没有对象被实例化？也就是说需要把实例化的仅有一个对象放在一个所有“人”能“看”到的地方。很幸运的时，C#语法有一个声明支持这个做法：static。那就好办了，把实例化的对象先放在一个static的类私有变量中（私有是不让类外人员改动），要再实例化对象时就先看看这个变量，如果这个变量不为空，就调用它；如果为空就实例化一个对象，并放入该变量中。

2.3      实现

UML图：

示例代码为：

 1using System;
 2
 3namespace Example
 4{
 5    /**//// <summary>
 6    /// 示例
 7    /// </summary>
 8    class Example
 9    {
10        /**//// <summary>
11        /// 应用程序的主入口点。
12        /// </summary>
13        [STAThread]
14        static void Main(string[] args)
15        {
16            Student student1 = Student.GetStudent() ;
17            student1.Name = "FengChao" ;
18            Console.WriteLine( String.Format( "Student1'name is {0}." , student1.Name ) ) ;
19            //输入为Student1'name is FentChao.
20            Student student2 = Student.GetStudent() ;
21            Console.WriteLine( String.Format( "Student2'name is {0}." , student2.Name ) ) ;
22            //输入为Student2'name is FentChao.
23            //说明student1 和 student2 为同一个对象
24        }
25
26        /**//// <summary>
27        /// 学生
28        /// </summary>
29        public class Student
30        {
31            /**//// <summary>
32            /// 静态私有变量，存放唯一的对象
33            /// </summary>
34            private static Student student = null ;
35            private string name = String.Empty ;
36
37            private Student() {}
38            /**//// <summary>
39            /// 提供一个接口，可以从这里取得有且仅有的一个实例化对象
40            /// </summary>
41            /// <returns>Student</returns>
42            public static Student GetStudent()
43            {
44                if( null == student)
45                {
46                    student = new Student() ;
47                }
48                return student ;
49            }
50            /**//// <summary>
51            /// 学生姓名
52            /// </summary>
53            public string Name
54            {
55                set { name = value ; }
56                get { return name ; }    
57            }
58        }
59    }
60}
61