1、什么是单例模式
单例模式(Singleton):一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点。
2、特点
(1)有一个私有的无参构造函数,这可以防止其他类实例化它,而且单例类也不应该被继承,如果单例类允许继承那么每个子类都可以创建实例,这就违背了
Singleton模式“唯一 实例”的初衷。
(2)单例类被定义为sealed,就像前面提到的该类不应该被继承,所以为了保险起见可以把该类定义成不允许派生,但没有要求一定要这样定义。
(3)一个静态的变量用来保存单实例的引用。
(4)一个公有的静态方法用来获取单实例的引用,如果实例为null即创建一个。
3、经典单例模式
//类被sealed修饰保证了没有派生类 public sealed class Singleton { //使用静态变量保存单例实例的引用,可以使用static修饰 private static Singleton _instance = null; //私有构造函数- private Singleton() { } //公有静态方法来获取单利 public static Singleton Instance { get { return _instance ?? (_instance = new Singleton()); } } }
线程安全的单利模式
public sealed class SingletonSafety { private static SingletonSafety _instance = null; private static readonly object obj = new object(); public static SingletonSafety Instance { get { lock (obj) { return _instance ?? (_instance = new SingletonSafety()); } } } }
变化版
public sealed class SingleDoubleSafe { public static SingleDoubleSafe _single = null; public static readonly object obj = new object(); private SingleDoubleSafe() { } public static SingleDoubleSafe Single { get { if (_single == null) { lock (obj) { _single = new SingleDoubleSafe(); } } return _single; } } }
4、简单实例
class SingletonTest { private static SingletonTest _instance; public static SingletonTest Instance() { if (_instance == null) { _instance = new SingletonTest(); } return _instance; } protected SingletonTest() { } private int x = 0; public void SetX(int newVal) { x = newVal; } public int GetX() { return x; } } class Program { static void Main( string[] args ) { int n; SingletonTest firstSingle = SingletonTest.Instance(); SingletonTest secondSingle = SingletonTest.Instance(); Console.WriteLine( "使用第一个实例对象去设置x的值:x=2" ); firstSingle.SetX(2); n = secondSingle.GetX(); Console.WriteLine("使用第二个实例对象去获取x的值:"+n); Console.ReadKey(); } }
5、总结:
单例模式的优点:
单例模式(Singleton)会控制其实例对象的数量,从而确保访问对象的唯一性。
(1)实例控制:单例模式防止其它对象对自己的实例化,确保所有的对象都访问一个实例。
(2)伸缩性:因为由类自己来控制实例化进程,类就在改变实例化进程上有相应的伸缩性。
单例模式的缺点:
(1)系统开销。虽然这个系统开销看起来很小,但是每次引用这个类实例的时候都要进行实例是否存在的检查。这个问题可以通过静态实例来解决。
(2)开发混淆。当使用一个单例模式的对象的时候(特别是定义在类库中的),开发人员必须要记住不能使用new关键字来实例化对象。因为开发者看不到在类库中的源代码,所以当他们发现不能实例化一个类的时候会很惊讶。
(3)对象生命周期。单例模式没有提出对象的销毁。在提供内存管理的开发语言(比如,基于.NetFramework的语言)中,只有单例模式对象自己才能将对象实例销毁,因为只有它拥有对实例的引用。在各种开发语言中,比如C++,其它类可以销毁对象实例,但是这么做将导致单例类内部的指针指向不明。
单例适用性:
使用Singleton模式有一个必要条件:在一个系统要求一个类只有一个实例时才应当使用单例模式。反之,如果一个类可以有几个实例共存,就不要使用单例模式。
参考文章:http://csharpindepth.com/Articles/General/Singleton.aspx