设计模式-单例模式(1)
最近在學(xué)設(shè)計模式,學(xué)到創(chuàng)建型模式的時候,碰到單例模式(或叫單件模式),現(xiàn)在整理一下筆記。
在《Design Patterns:Elements of Resuable Object-Oriented Software》中的定義是:Ensure?a class only has one instance,and provide a global point of access to。它的主要特點不是根據(jù)客戶程序調(diào)用生成一個新的實例,而是控制某個類型的實例數(shù)量-唯一一個。(《設(shè)計模式-基于C#的工程化實現(xiàn)及擴展》,王翔)。也就是說,單例模式就是保證在整個應(yīng)用程序的生命周期中,在任何時刻,被指定的類只有一個實例,并為客戶程序提供一個獲取該實例的全局訪問點。
一、經(jīng)典模式:
public class Singleton { private static Singleton instance;private Singleton() { }
public static Singleton GetInstance() { if(instance==null) { instance=new Singleton(); } return instance; } }
解析如下:
1)首先,該Singleton的構(gòu)造函數(shù)必須是私有的,以保證客戶程序不會通過new()操作產(chǎn)生一個實例,達到實現(xiàn)單例的目的;
2)因為靜態(tài)變量的生命周期跟整個應(yīng)用程序的生命周期是一樣的,所以可以定義一個私有的靜態(tài)全局變量instance來保存該類的唯一實例;
3)必須提供一個全局函數(shù)訪問獲得該實例,并且在該函數(shù)提供控制實例數(shù)量的功能,即通過if語句判斷instance是否已被實例化,如果沒有則可以同new()創(chuàng)建一個實例;否則,直接向客戶返回一個實例。
在這種經(jīng)典模式下,沒有考慮線程并發(fā)獲取實例問題,即可能出現(xiàn)兩個線程同時獲取instance實例,且此時其為null時,就會出現(xiàn)兩個線程分別創(chuàng)建了instance,違反了單例規(guī)則。因此,需對上面代碼修改。
二、多線程下的單例模式
1、Lazy模式
public class Singleton { private static Singleton instance; private static object _lock=new object();private Singleton() {
}
public static Singleton GetInstance() { if(instance==null) { lock(_lock) { if(instance==null) { instance=new Singleton(); } } } return instance; } }
上述代碼使用了雙重鎖方式較好地解決了多線程下的單例模式實現(xiàn)。先看內(nèi)層的if語句塊,使用這個語句塊時,先進行加鎖操作,保證只有一個線程可以訪問該語句塊,進而保證只創(chuàng)建了一個實例。再看外層的if語句塊,這使得每個線程欲獲取實例時不必每次都得加鎖,因為只有實例為空時(即需要創(chuàng)建一個實例),才需加鎖創(chuàng)建,若果已存在一個實例,就直接返回該實例,節(jié)省了性能開銷。
2、餓漢模式
這種模式的特點是自己主動實例。
public sealed class Singleton { private static readonly Singleton instance=new Singleton(); private Singleton() { }public static Singleton GetInstance() { return instance; } }
上面使用的readonly關(guān)鍵可以跟static一起使用,用于指定該常量是類別級的,它的初始化交由靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)實現(xiàn),并可以在運行時編譯。在這種模式下,無需自己解決線程安全性問題,CLR會給我們解決。由此可以看到這個類被加載時,會自動實例化這個類,而不用在第一次調(diào)用GetInstance()后才實例化出唯一的單例對象。
轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/president/p/5315118.html
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的设计模式-单例模式(1)的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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