设计模式 之 单例

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单例模式（Singleton Pattern）
          保证一个类仅有一个实例，并提供一个訪问它的全局訪问点。

近期一直在用VB.NET重构机房收费系统，在重构中就出现了一个这种问题：
                                                                    
        每点击一次充值的菜单，都会出现一个新的充值窗口。我就希望它要么不出现，出现也仅仅出现一个。这个就和我们今天讲的单例模式有关系了。

        大家都知道，世界上的全部事物都是独一无二的，也就是说没有哪两个事物是全然同样的。从这个角度来讲，每个事物相对于自身都是单例的。我们今天所讲的单例设计模式则有所差别，它是针对某一类事物来说，仅仅存在一个实例对象。

用我们程序上的术语来讲就是一个类仅仅存在一个实例对象。

        一个正常的类是能够通过new操作符随意创建对象实例的，怎样设计实现一个仅仅能产生一个对象实例的类呢？

        假设想要一个类仅仅能产生一个对象实例，就不能使用new操作符创建对象！

咱们能够把类的构造方法声明为private方式。那么外部就不能使用new操作符创建对象了！那么外部类又该怎样创建对象实例呢？我们能够将创建对象的工作转移到类的内部。不在外部创建，外部知识获得这个对象实例而已，这样不但减少了对象之间的耦合，还能够实现单例。

private Singleton()
        {

        }

        要实现单例，我们须要一个全局的静态实例对象。还须要在类内部声明一个静态方法。该方法就是实例化全局对象实例，然后返回。

但仅仅是这样还不够。仅仅是这种话，假设每次都在静态方法中进行实例化，还是会产生多个对象实例，所以我们还须要进一步的改进。

private static Singleton instance;

<pre name="code" class="csharp">public static Singleton GetInstance() 

        在这里我们有两种方式：一、全局的对象实例是一个已经实例化好的。在静态方法中返回即可了；二、在静态方法中首先推断全局对象是否为null。假设是null则实例化，然后返回全局实例对象。这两种方式各有优缺点，使用的时候也须要注意一些问题。

一、饿汉式单例类

    public sealed class Singleton       //阻止发生派生，而派生可能会添加实例
    {
        private static readonly Singleton instance = new Singleton();       //在第一次引用类的不论什么成员时创建实例
        private Singleton()
        {

        }
        public static Singleton GetInstance()
        {
            return instance;
        }

    }

二、懒汉式单例类

<pre name="code" class="csharp">class Singleton
    {
        private static Singleton instance;

        private Singleton()     //构造方法让其private，这就堵死了外界利用new创建此类实例的可能
        {

        }
        public static Singleton GetInstance()       //此方法是获得本类实例的卫衣全局訪问点
        {
            if (instance == null)     //若实例不存在，则new一个新实例，否则返回已有的实例
            {
                instance = new Singleton();
            }
            return instance;
        }
    }

                                                  client代码：

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Singleton s1 = Singleton.GetInstance();
            Singleton s2 = Singleton.GetInstance();

            if(s1==s2)      //比較两次实例化后对象的结果是同样实例
            {
                Console.WriteLine("两个对象是同样的实例。");
            }

            Console.Read();
        }
    }
}

懒汉式单例类：

      长处：不会产生内存浪费。由于共享实例对象開始没有被初始化。而是在获得共享对象的方法中动态生成实例的；

       缺点：多线程的程序中，多个线程同一时候訪问Singleton类，调用GetInstance()方法，会有可能造成多个实例。

饿汉式单例类：

       缺点：会产生内存浪费，由于在载入Singleton类时就已经初始化共享对象实例；

       长处：多线程的程序中，多个线程同一时候訪问Singleton类也不会造成多个实例。运行效率高。

利用双重锁定解决懒汉式单例类的同步问题：

class Singleton
    {
        private static Singleton instance;
        private static readonly object syncRoot = new object();
        private Singleton()
        {

        }
        public static Singleton GetInstance()
        {
            if (instance==null)     //先推断实例是否存在，不存在再加锁处理
            {
                lock(syncRoot)
                {
                    if (instance==null)
                    {
                        instance = new Singleton();
                    }
                }
            }
            return instance;
        }
    }

使用场合：
       当在系统中某个特定的类对象实例仅仅须要有一个的时候，能够使用单例模式。须要注意的是，仅仅有真正有“单一实例”的需求时才可使用。