????1.概述
????單例模式（Singleton Pattern）又稱單件模式，單例模式保證一個類僅有一個實例，并提供一個訪問的他的全局訪問點。通常我們可以讓一個全局變量使得一個對象被訪問，但它不能防止你實例化對個對象，一個最好的辦法就是，讓類自身負(fù)責(zé)保存他的唯一實例，這個類可以保證沒有其他實例可以被創(chuàng)建并且他可以提供一個訪問該實例的方法。
????使用場合：當(dāng)類只能有一個實例存在，并且可以在全局訪問時，這個唯一的實例應(yīng)該可以通過子類實現(xiàn)擴(kuò)展，并且用戶無須更改代碼即可使用。前面學(xué)習(xí)過得工廠類經(jīng)常被實例化為全局唯一的單件，可能的單件還有系統(tǒng)的管理日志的對象、關(guān)鍵字生成對象和外部設(shè)備接口對象等。
????結(jié)構(gòu)：

????代碼：
Singleton
????public?class?Singleton
????{
????????private?static?Singleton?instance;
????????private?static?readonly?object?syncRoot?=?new?object();
????????private?Singleton()
????????{
????????}
????????public?static?Singleton?GetInstance()
????????{
????????????if?(instance?==?null)
????????????{
????????????????instance?=?new?Singleton();
????????????}
????????????return?instance;
????????}
????}
????單例模式提供了全局唯一的訪問入口，易于控制可能發(fā)生的沖突。
????單例模式因為Singleton類封裝它的唯一實例，這樣他可以嚴(yán)格的控制客戶怎樣訪問它以及何時訪問他。
????單例模式是對靜態(tài)方法的一種改進(jìn)，首先避免了全局變量對系統(tǒng)的污染，其次他可以有子類，可以定義虛方法，具有多態(tài)性。而類中的靜態(tài)方法是不能被定義為虛方法，因此不具有多態(tài)性。
????2.實例
????1.單件計數(shù)器
????最簡單的單例模式應(yīng)用就是計數(shù)器，在基于Web的應(yīng)用中，我們希望有一個全局計數(shù)器來統(tǒng)計單件的次數(shù)，為此我們要定義一個單件計數(shù)器：
Counter
????/**////?<summary>
????///?計數(shù)器
????///?</summary>
????public?class?Counter
????{
????????private?int?intCounter?=?0;
????????private?static?Counter?MyCounter;
????????public?int?Count()
????????{
????????????intCounter?=?intCounter?+?1;
????????????return?intCounter;
????????}
????????public?static?Counter?GetInstance()
????????{
????????????if?(MyCounter?==?null)
????????????{
????????????????MyCounter?=?new?Counter();
????????????}
????????????return?MyCounter;
????????}
????}
????調(diào)用代碼：
????????????for?(int?i?=?0;?i?<?10;?i++)
????????????{
????????????????Console.WriteLine(Counter.GetInstance().Count());
????????????} ????2.多線程時的單例以及雙重鎖定
????在多線程程序中，多個線程同時訪問Singleton類時，調(diào)用GetInstance()方法，會有可能造成創(chuàng)建多個實例，我們可以給進(jìn)程加一把鎖來處理。鎖（Lock）是確保當(dāng)一個線程位于代碼的臨界區(qū)時，另一個線程不能進(jìn)入該臨界區(qū)，如果其他線程試圖進(jìn)入鎖定的代碼，則他將一直等待（即被阻止），直到該對象被釋放【MSDN】。?
????下面來看加鎖的單例模式：
Singleton
????public?class?Singleton
????{
????????private?static?Singleton?instance;
????????private?static?readonly?object?syncRoot?=?new?object();
????????private?Singleton()
????????{
????????}
????????public?static?Singleton?GetInstance()
????????{
????????????lock?(syncRoot)
????????????{
????????????????if?(instance?==?null)
????????????????{
????????????????????instance?=?new?Singleton();
????????????????}
????????????}
????????????return?instance;
????????}
????}
????上面的代碼中的對象實例由最先進(jìn)入的那個線程創(chuàng)建，以后的線程在進(jìn)入時不會再去創(chuàng)建對象實例了。由于有了Lock，就保證了多線程環(huán)境下的同時訪問也不會造成多個實例的生成。
????我們不經(jīng)要問，為什么不直接lock呢，而是創(chuàng)建一個SyncRoot來Lock呢？因為在我們加鎖的時候，instance實例有沒有被創(chuàng)建過實例我們都還不知道呢，我們不可能對其加鎖的。上面我們=每次調(diào)用GetInstance()方法時，都需要Lock，這樣會影響性能的。所以我們再做一定的改良優(yōu)化，看下面的代碼：
Singleton
????public?class?Singleton
????{
????????private?static?Singleton?instance;
????????private?static?readonly?object?syncRoot?=?new?object();
????????private?Singleton()
????????{
????????}
????????public?static?Singleton?GetInstance()
????????{
????????????if?(instance?==?null)
????????????{
????????????????lock?(syncRoot)
????????????????{
????????????????????if?(instance?==?null)
????????????????????{
????????????????????????instance?=?new?Singleton();
????????????????????}
????????????????}
????????????}
????????????return?instance;
????????}
????} ????現(xiàn)在，我們就不用讓線程每次都加鎖了，而只是在實例未被創(chuàng)建的時候才加鎖，同時也保證了多線程的安全，這種做法就是Double-Check Locking （雙重鎖定）。到這兒我們不經(jīng)會問，我在外面已經(jīng)判斷了instance實例是否存在，為什么在lock里面還要判斷呢？我們具體的來分析，對于instance存在的情況，就直接返回，這沒有問題，當(dāng)instance位null并且同時有兩個線程調(diào)用GetInstance()方法時，他們同時會通過第一重判斷，然后由于Lock機(jī)制，則這兩個線程只能進(jìn)入一個，另一個則只能排隊等候，必須其中一個進(jìn)入并出來后，他才能進(jìn)入。而此時如果沒有了第二重的判斷，則第一個線程創(chuàng)建了實例，而第二個線程還是可以繼續(xù)創(chuàng)建新的實例，這樣就沒有達(dá)到單例模式的目的。
????3.靜態(tài)初始化
????在.Net中公共語言運(yùn)行庫中也提供了一種“靜態(tài)初始化”方法，這種方法不需要顯示的編寫線程安全代碼，即可解決多線程環(huán)境下單例模式不安全的問題.看下面簡單的代碼：
Singleton
????public?sealed?class?Singleton
????{
????????private?static?readonly?Singleton?instance?=?new?Singleton();
????????private?Singleton()?{?}
????????public?static?Singleton?GetInstance()
????????{
????????????return?instance;
????????}
????} ????這種靜態(tài)初始化的方法是自己被加載時就自己實例化，被形象的稱之為惡漢式單例類。而原先的單例模式處理方式要在第一次被引用的時候才會被實例化，就被稱為懶漢式單例類。
????3.總結(jié)
????全局變量與單例模式：單例模式維護(hù)了自身的實例化，在使用上是安全的，一個全局對象無法自行維護(hù)，也就無法規(guī)避重復(fù)創(chuàng)建對象實例，系統(tǒng)資源會被大量占用，更糟糕的是會出現(xiàn)邏輯問題。
????單件與實用類中的靜態(tài)方法：
????實用類是提供系統(tǒng)公用的靜態(tài)方法，并且也經(jīng)常采用私有的構(gòu)造方法，與單例不同，他沒有實例，其中的方法全是靜態(tài)方法。實用類和單例模式的區(qū)別如下：
????1).實用類不保存狀態(tài)，僅提供功能。2)實用類不具有多態(tài)性，而單例類可以有子類。3)單例是對象，而實用類只是方法的集合。

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/peida/archive/2008/06/27/1230756.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的设计模式学习笔记十：单例模式（Singleton Pattern）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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