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C# 单例模式的五种写法

qsl发布于 2017-07-17 09:55查看:8235回复:1

        保证一个类仅有一个实例,并提供一个该实例的全局访问点。
——《设计模式》

        单例模式的概念很简单,下面以C#语言为例子,列出常见单例写法的优缺点。


        1、简单实现

            1500256261425314.jpg

        评注:
                对于线程来说不安全
                单线程中已满足要求

        优点:
                由于实例是在 Instance 属性方法内部创建的,因此类可以使用附加功能
                直到对象要求产生一个实例才执行实例化;这种方法称为“惰性实例化”。惰性实例化避免了在应用程序启动时实例化不必要的 singleton。


     2、线程的安全

1500256340299001.jpg

        评注:
                同一个时刻加了锁的那部分程序只有一个线程可以进入
                对象实例由最先进入的那个线程创建
                后来的线程在进入时(instence == null)为假,不会再去创建对象实例
                增加了额外的开销,损失了性能


     3、双重锁定1500256394684578.jpg

        评注:
                多线程安全
                线程不是每次都加锁
                允许实例化延迟到第一次访问对象时发生


     4、静态初始化1500256449814504.jpg

        评注:
                依赖公共语言运行库负责处理变量初始化
                公共静态属性为访问实例提供了一个全局访问点
                对实例化机制的控制权较少(.NET代为实现)
                静态初始化是在 .NET 中实现 Singleton 的首选方法

        小注:
                静态构造函数既没有访问修饰符,C#会自动把他们标记为private,之所以必须标记为private,是为了阻止开发人员写的代码调用它,对它的调用总是由CLR负责的。


     5、延迟初始化1500256504168976.jpg

        评注:
                初始化工作由Nested类的一个静态成员来完成,这样就实现了延迟初始化。

                由于静态函数的调用时机,是在类被实例化或者静态成员被调用的时候进行调用,并且是由.net框架来调用静态构造函数来初始化静态成员变量,所以,如果按照写法四来写,再调用Hello方法的时候,就会实例化出来Singleton实例,这不是我们想看到的,因为我们有可能只是想用Hello方法,而不是别的。

        注意事项:
                1、Singleton模式中的实例构造器可以设置为protected以允许子类派生。
               2、Singleton模式一般不要支持ICloneable接口,因为这可能会导致多个对象实例,与Singleton模式的初衷违背。
                3、Singleton模式一般不要支持序列化,因为这也有可能导致多个对象实例,同样与Singleton模式的初衷违背。
                4、Singletom模式只考虑到了对象创建的管理,没有考虑对象销毁的管理。就支持垃圾回收的平台和对象的开销来讲,我们一般没有必要对其销毁进行特殊的管理。

        总结:
                1、Singleton模式是限制而不是改进类的创建。
                2、理解和扩展Singleton模式的核心是“如何控制用户使用new对一个类的构造器的任意调用”。
                3、可以很简单的修改一个Singleton,使它有少数几个实例,这样做是允许的而且是有意义的。

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