顾名思义,就是创建对象的时候只产生一个实例。全局共用一个实例。
那么满足这个条件的类必须:
1.不能使用new 新建实例,因为这样就不再是单例。只使用内部方法产生实例并返回
2.确保每次返回的实例都是同一个,也就是说只能在内部new一次
这样很明显就形成了初步的单例模式:
/// <summary> /// 单例模式的实现 /// </summary> public sealed class Singleton { // 定义一个静态变量来保存类的实例 private static Singleton uniqueInstance; // 定义私有构造函数,使外界不能创建该类实例 private Singleton() { } /// <summary> /// 定义公有方法提供一个全局访问点,同时你也可以定义公有属性来提供全局访问点 /// </summary> /// <returns></returns> public static Singleton GetInstance() { // 如果类的实例不存在则创建,否则直接返回 if (uniqueInstance == null) { uniqueInstance = new Singleton(); } return uniqueInstance; } }
这样确实可以实现单线程的单例模式,但是在多线程环境下,每个线程都可以使用GetInstance产生一个实例。
那么必须保证所有线程只产生一个实例,也就是只允许第一个线程来创建实例,其他线程不再产生实例,这就涉及到了线程锁
代码如下:
/// <summary> /// 单例模式的实现 /// </summary> public sealed class Singleton { // 定义一个静态变量来保存类的实例 private static volatile Singleton uniqueInstance; // 定义一个标识确保线程同步 private static readonly object locker = new object(); // 定义私有构造函数,使外界不能创建该类实例 private Singleton() { } /// <summary> /// 定义公有方法提供一个全局访问点,同时你也可以定义公有属性来提供全局访问点 /// </summary> /// <returns></returns> public static Singleton GetInstance() { // 当第一个线程运行到这里时,此时会对locker对象 "加锁", // 当第二个线程运行该方法时,首先检测到locker对象为"加锁"状态,该线程就会挂起等待第一个线程解锁 // lock语句运行完之后(即线程运行完之后)会对该对象"解锁" lock (locker) { // 如果类的实例不存在则创建,否则直接返回 if (uniqueInstance == null) { uniqueInstance = new Singleton(); } } return uniqueInstance; } }
可是这样的话,每个线程都要先给对象加锁再判断,这样浪费资源,优化之后,最终:
/// <summary> /// 单例模式的实现 /// </summary> public sealed class Singleton { // 定义一个静态变量来保存类的实例 private static volatile Singleton uniqueInstance; // 定义一个标识确保线程同步 private static readonly object locker = new object(); // 定义私有构造函数,使外界不能创建该类实例 private Singleton() { } /// <summary> /// 定义公有方法提供一个全局访问点,同时你也可以定义公有属性来提供全局访问点 /// </summary> /// <returns></returns> public static Singleton GetInstance() { // 当第一个线程运行到这里时,此时会对locker对象 "加锁", // 当第二个线程运行该方法时,首先检测到locker对象为"加锁"状态,该线程就会挂起等待第一个线程解锁 // lock语句运行完之后(即线程运行完之后)会对该对象"解锁" // 双重锁定只需要一句判断就可以了 if (uniqueInstance == null) { lock (locker) { // 如果类的实例不存在则创建,否则直接返回 if (uniqueInstance == null) { uniqueInstance = new Singleton(); } } } return uniqueInstance; } }
在加锁之前先判断一下,一旦产生实例就不再加锁。