（一）创建型—单件模式(Singleton Pattern)

发表于 作者 chpdirector

动机：

在软件系统中，经常有这样一些特殊的类，必须保证它们在系统中只存在一个实例，才能确保它们的逻辑正确性、以及良好的效率。

意图：

保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

适用性：

  • 当类只能有一个实例而且客户可以从一个众所周知的访问点访问它时。
  • 当这个唯一实例应该是通过子类化可扩展的，并且客户应该无需更改代码就能使用一个扩展的实例时。

1、单线程Singleton实现

class SingleThread_Singleton
{
    private static SingleThread_Singleton instance = null;
    private SingleThread_Singleton() { }
    public static SingleThread_Singleton Instance
    {
        get
        {
            if (instance == null)
            {
                instance = new SingleThread_Singleton();
            }
            return instance;
        }
    }
}

以上代码在多线程的情况下却不是安全的，如两个线程同时运行 if (instance == null)判断是否被实例化，一个线程判断为True后，在进行创建 instance = new SingleThread_Singleton();之前，另一个线程也判断(instance == null)，结果也为True。
这样就就违背了Singleton模式的原则（保证一个类仅有一个实例）。

2、多线程Singleton实现

class MultiThread_Singleton
{
    private  static volatile MultiThread_Singleton instance = null;
    private static object lockHelper = new object();
    private MultiThread_Singleton() { }
    public static MultiThread_Singleton Instance
    {
        get
        {
            if (instance == null)
            {
                lock (lockHelper)
                {
                    if (instance == null)
                    {
                        instance = new MultiThread_Singleton();
                    }
                }
            }
            return instance;
        }
    } 
}

使用了一个辅助对象lockHelper，保证只有一个线程创建实例（如果instance为空，保证只有一个线程instance = new MultiThread_Singleton();创建唯一的一个实例）。（Double Check)

请注意一个关键字volatile，如果去掉这个关键字，还是有可能发生线程不是安全的。volatile 保证严格意义的多线程编译器在代码编译时对指令不进行微调。

3、静态Singleton实现

class Static_Singleton
{
    public static readonly Static_Singleton instance = new Static_Singleton();
    private Static_Singleton() { }
}

以上代码展开等同于：

class Static_Singleton
{
    public static readonly Static_Singleton instance;
    static Static_Singleton()
    {
        instance = new Static_Singleton();
    }
    private Static_Singleton() { }
}

优点： 简洁，易懂
缺点： 不可以实现带参数实例的创建。

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