C#设计模式——单件模式(Singleton Pattern)

一、概述
在软件开发过程中，我们有时候需要保证一个类仅有一个实例，比如在一个电脑用户下只能运行一个outlook实例。这时就需要用到单件模式。
二、单件模式
单件模式保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。。
单件模式的结构图如下：

Singleton负责创建自己的唯一实例，并定义一个Instance方法允许客户访问该实例。
三、示例
先来看看最简单的单件模式实现例子。

    class SimpleSingleton
    {
        private static SimpleSingleton _instance;

        private SimpleSingleton()
        {
        }

        public static SimpleSingleton Instance()
        {
            if (_instance == null)
            {
                _instance = new SimpleSingleton();
            }
            return _instance;
        }
    }

显然，这种实现方式并不是线程安全的，在多线程环境中可能会得到多个SimpleSingleton实例。要解决这一问题，可以使用双重否定的方式。首先创建一个Singleton类的私有静态变量 padlock。

private static readonly object _padlock = new object();

然后修改Instance方法。

    if (instance==null)
    {
        lock (_padlock)
        {
            if (instance==null)
            {
                instance = new Singleton();
            }
        }
    }
    return instance;

在实际应用中，一般可以利用C#静态初始化的特性来实现线程安全的Singleton。

    class ThreadSafeSingleton
    {
        private static ThreadSafeSingleton _instance = new ThreadSafeSingleton();

        private ThreadSafeSingleton()
        {
        }

        public static ThreadSafeSingleton Instance()
        {
            return _instance;
        }
    }

这种方法比较简单，但也有一个缺点，即无法实现延迟初始化。对此可以在Singleton类中创建一个嵌套类，利用嵌套类来实现延迟初始化，这里就不再赘述。