——《設計模式》
單例模式的概念很簡單，下面以C#語言為例子，列出常見單例寫法的優缺點。
1、簡單實現
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public sealed class Singleton { static Singleton instance = null; public void Show() { Console.WriteLine( "instance function"); } private Singleton() { } public static Singleton Instance { get { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } } } |
評註：
對於執行緒來說不安全
單執行緒中已滿足要求
優點:
由於例項是在 Instance 屬性方法內部建立的，因此類可以使用附加功能
直到物件要求產生一個例項才執行例項化；這種方法稱為“惰性例項化”。惰性例項化避免了在應用程式啟動時例項化不必要的 singleton。
2、執行緒的安全
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public sealed class Singleton { static Singleton instance = null; private static readonly object padlock = new object(); private Singleton() { } public static Singleton Instance { get { lock (padlock) { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } } return instance; } } } |
評註：
同一個時刻加了鎖的那部分程式只有一個執行緒可以進入
物件例項由最先進入的那個執行緒建立
後來的執行緒在進入時（instence == null）為假，不會再去建立物件例項
增加了額外的開銷，損失了效能
3、雙重鎖定
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public sealed class Singleton { static Singleton instance = null; private static readonly object padlock = new object(); private Singleton() { } public static Singleton Instance { get { if (instance == null) { lock (padlock) { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } } } return instance; } } } |
評註：
多執行緒安全
執行緒不是每次都加鎖
允許例項化延遲到第一次訪問物件時發生
4、靜態初始化
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public sealed class Singleton { private static readonly Singleton instance = null; static Singleton() { instance = new Singleton(); } private Singleton() { } public static Singleton Instance { get { return instance; } } } |
評註：
依賴公共語言執行庫負責處理變數初始化
公共靜態屬性為訪問例項提供了一個全域性訪問點
對例項化機制的控制權較少(.NET代為實現)
靜態初始化是在 .NET 中實現 Singleton 的首選方法
小注：
靜態建構函式既沒有訪問修飾符，C#會自動把他們標記為private，之所以必須標記為private，是為了阻止開發人員寫的程式碼呼叫它，對它的呼叫總是由CLR負責的。
5、延遲初始化
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public sealed class Singleton { private Singleton() { } public static Singleton Instance { get { return Nested.instance; } } public static void Hello() { } private class Nested { internal static readonly Singleton instance = null; static Nested() { instance = new Singleton(); } } } |
評註：
初始化工作由Nested類的一個靜態成員來完成，這樣就實現了延遲初始化。
由於靜態函式的呼叫時機，是在類被例項化或者靜態成員被呼叫的時候進行呼叫，並且是由.net框架來呼叫靜態建構函式來初始化靜態成員變數，所以，如果按照寫法四來寫，再呼叫Hello方法的時候，就會例項化出來Singleton例項，這不是我們想看到的，因為我們有可能只是想用Hello方法，而不是別的。
注意事項：
1、Singleton模式中的例項構造器可以設定為protected以允許子類派生。
2、Singleton模式一般不要支援ICloneable介面，因為這可能會導致多個物件例項，與Singleton模式的初衷違背。
3、Singleton模式一般不要支援序列化，因為這也有可能導致多個物件例項，同樣與Singleton模式的初衷違背。
4、Singletom模式只考慮到了物件建立的管理，沒有考慮物件銷燬的管理。就支援垃圾回收的平臺和物件的開銷來講，我們一般沒有必要對其銷燬進行特殊的管理。
總結：
1、Singleton模式是限制而不是改進類的建立。
2、理解和擴充套件Singleton模式的核心是“如何控制使用者使用new對一個類的構造器的任意呼叫”。
3、可以很簡單的修改一個Singleton，使它有少數幾個例項，這樣做是允許的而且是有意義的。