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单例模式 随记

C#中的单例模式:(取自“大话设计模式-程杰”一书)

单例模式(Singleton):

保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问他的全局访问点

通常我们可以让一个全局变量使得与一个对象被访问,但他不能防止你实例化多个对象。一个最好的方法就是,让类自身负责保存他的唯一实例。这个类可以保证没有其他实例可以被创建,并且它可以提供一个访问该实例的方法。

例:

class Singleton    {        private static Singleton instance;        private Singleton()        {                     }        public static Singleton GetInstance()        {            if (instance == null)            {                instance = new Singleton();            }            return instance;        }        /// <summary>        /// Client side code        /// </summary>        /// <param name="args"></param>        static void Main(string[] args)        {            Singleton s1 = Singleton.GetInstance();            Singleton s2 = Singleton.GetInstance();            if (s1 == s2)            {                Console.WriteLine(  "They have same instance!");            }            Console.Read();        }    }
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执行结果截图:

单例模式因为Singleton类封装他的唯一实例,这样他可以严格的控制用户怎样访问他以及合适访问他,简单的说就是对唯一实例的受控访问!

 

多线程时的单例模式:

lock涵义:lock是确保当一个线程位于代码的临界区时,另一个线程不进入临界区。如果是其他线程试图进入锁定的代码。则他将一直等待(即被阻止),直到该对象被释放。

例:

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;        }        /// <summary>        /// Client side code        /// </summary>        /// <param name="args"></param>        static void Main(string[] args)        {            Singleton s1 = Singleton.GetInstance();            Singleton s2 = Singleton.GetInstance();            if (s1 == s2)            {                Console.WriteLine(  "They have same instance!");            }            Console.Read();        }    }
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执行结果截图同上
注意:此多线程时的单例模式使用会影响性能,改良如下“双重锁定”:

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;        }    }
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以上单例模式均为“懒汉式单例类”
下面为“饿汉式单例类”

静态初始化“饿汉式单例模式”:

  C#与公共语言运行库也提供了一种“静态初始化”方法,这种方法不需要开发人员显式地编写线程安全代码,即可解决多线程环境下他是不安全的问题。

例:

public sealed class Singleton //sealed阻止派生,而派生可能会增加实例    {        //在第一次引用类的任何成员时创建实例。公共语言运行库负责处理变量初始化        private static readonly Singleton instance = new Singleton();        private Singleton()         {                    }        public static Singleton GetInstance()        {            return instance;        }        static void Main(string[] args)        {            Singleton s1 = Singleton.instance;            Singleton s2 = Singleton.GetInstance();            if (s1 == s2)            {                Console.WriteLine("They have same instance!");            }            Console.Read();        }    }
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执行结果截图:

注意:instance变量标记为readonly,这意味着只能在静态初始化期间或在类构造函数中分配变量。
由于这种静态初始化的方式是在自己被加载时就将自己实例化,所以被形象的称之为饿汉式单例类,原先的单例模式处理方式是要在第一次被引用时,才会将自己实例化,所以就被称为懒汉式单例类。

 

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