设计模式详细系列教程（四）无处不在的单例模式

我会带着你远行 2022-06-04 06:43 125阅读 0赞

谈到单例模式很多人应该知道它的作用，用单例时主要有三个要点需要注意：

一是某个类只能有一个实例；

二是它必须自行创建这个实例；

三是它必须自行向整个系统提供这个实例。

那么它如何实现这样的功能呢？让我们先看一下单例模式图：

**【单例原理图】**

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**【单例代码C\#】**

/// // Singleton.cs // Implementation of the Class Singleton // Generated by Enterprise Architect // Created on: 16-八月-2012 15:43:21 // Original author: 李龙生 /// namespace Singleton { public class Singleton { private static Singleton instance; ~Singleton(){ } public virtual void Dispose(){ } /// <summary> /// 私有构造函数，防止外部类实例化它 /// </summary> private Singleton(){ } /// <summary> /// 全局访问点，返回本类实例 /// </summary> public Instance GetInstance(){ if (instance == null) { instance=new Singleton(); } return null; } }//end Singleton }//end namespace Singleton

**【单例应用场景】**

*  需要频繁实例化然后销毁的对象。 
 *  创建对象时耗时过多或者耗资源过多，但又经常用到的对象。 
 *  有状态的工具类对象。 
 *  频繁访问数据库或文件的对象。
 *  以及其他我没用过的所有要求只有一个对象的场景。
 *  例如资源管理器、打印机、通信端口等，它们也符合开头介绍的三个要点。
    
            
    
          **【单例应用实例】**
    
    **       ** 我们刚做完机房收费系统，那它来举例说明，这个系统中有一个功能是在线人数的显示，在线人数是在系统运行期间就一直存在的，属于全局对象，并且时时更新，访问数据库，可以用单例模式让这个对象实例化一次，提高执行效率。
    
    **       ** 同样，在我们看到的一些论坛、网站、CSDN、博客园等都有一种“在线用户人数”这一项功能，你是否知道这一功能是如何实现的，实现这个功能如果采用面向对象，每当有一个用户上线或者下线都会去实例化一个该对象，然后，像数据库或文件中插入删除数据，这就是单例模式场景的一种应用。
    
            实现该功能的代码 C\# 
    
        /// // OnlineCounter.cs // Implementation of the Class OnlineCounter // Generated by Enterprise Architect // Created on: 16-八月-2012 15:43:21 // Original author: 李龙生 /// namespace OnlineCounter { public class OnlineCounter { //私有属性，保存该类唯一实例 private static OnlineCounter instance; //私有属性，保存在线人数 private int onlineCount = 0; /// <summary> /// 私有构造函数，防止外部类实例化它，并初始化onlineCount值 /// </summary> private OnlineCounter(){ //从文件或者数据库表中读取数据，设置默认为10 this.onlineCount = 10; } //用户登陆，在线人数加一 public void IncreaseCount() { this.onlineCount++; } //用户下线，在线人数减一 public void DecreaseCount() { this.onlineCount--; } //获取现在人数 public int GetCount() { return onlineCount; } /// <summary> /// 全局访问点，返回本类实例 /// </summary> public static OnlineCounter GetInstance(){ if ( instance == null ) { instance = new OnlineCounter(); } return instance; } }//end OnlineCounter }//end namespace OnlineCounter
    
                 
    
                 **【进一步优化】**
    
    **           **完美的人是不存在的，每个人对于完美的理解不同，当你觉的某某人好时，他可能是完美的。同样，完美的代码也不存在，上面代码解决了全局访问和实例化问题，却还有线程安全问题。
    
               带来线程安全主要是因为实例化的对象时，恰巧两个对象同时访问该类全局函数，创建它的对象，个人感觉这种同年同月同日生同时同秒出生的概率是很小的，不过，还是存在需要进行安全处理。
    
               给实例化对象部分的代码加锁：双重锁定
    
    ** ![1345109016_3418.png][]**
    
                     
    
           **【C\# 实现机制】**
    
    **          ** C\#实现同上面类似这里不再累述，不同的是C\#没有安全问题，安全由CLR解决，下面给出简单代码：
    
        //阻止派生类发生，而派生类可能会增加实例 public sealed class Singleton { //公共语言运行库负责初始化 private static readonly Singleton instance = new Singleton(); private Singleton() { } public static Singleton GetInstance() { return instance; } }
    
              
    
           **【懒汉与饿汉】**
    
                懒汉与饿汉从表面上看是非常简单，饿汉就想快点吃，快点把食物实例化出来，而懒汉呢不着急，什么时候实例化食物都无所谓。
    
               用懒汉与饿汉比喻单例实例化时间的早晚，再恰当不过了。
    
               C\# 机制： 在第一次引用该类时实例化，第一种机制：在加载时实例化。
    
               感觉这两种机制各有优缺点，但个人感觉对于很大的程序还是引用时实例化比较好，这样会占用少的系统资源，使空间合理利用。
    
               希望大家可以学好单例，但想掌握好单例模式，需要更多的实践和应用，只有在实践中才能成长！！！

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