一、经典模式:
1 public class Singleton 2 { 3 private static Singleton instance; 4 5 private Singleton() 6 { 7 8 } 9 10 public static Singleton GetInstance() 11 { 12 if(instance==null) 13 { 14 instance=new Singleton(); 15 } 16 return instance; 17 } 18 }
解析如下:
1)首先,该Singleton的构造函数必须是私有的,以保证客户程序不会通过new()操作产生一个实例,达到实现单例的目的;
2)因为静态变量的生命周期跟整个应用程序的生命周期是一样的,所以可以定义一个私有的静态全局变量instance来保存该类的唯一实例;
3)必须提供一个全局函数访问获得该实例,并且在该函数提供控制实例数量的功能,即通过if语句判断instance是否已被实例化,如果没有则可以同new()创建一个实例;否则,直接向客户返回一个实例。
在这种经典模式下,没有考虑线程并发获取实例问题,即可能出现两个线程同时获取instance实例,且此时其为null时,就会出现两个线程分别创建了instance,违反了单例规则。因此,需对上面代码修改。
二、多线程下的单例模式
1、Lazy模式
1 public class Singleton 2 { 3 private static Singleton instance; 4 private static object _lock=new object(); 5 6 private Singleton() 7 { 8 9 } 10 11 public static Singleton GetInstance() 12 { 13 if(instance==null) 14 { 15 lock(_lock) 16 { 17 if(instance==null) 18 { 19 instance=new Singleton(); 20 } 21 } 22 } 23 return instance; 24 } 25 }
上述代码使用了双重锁方式较好地解决了多线程下的单例模式实现。先看内层的if语句块,使用这个语句块时,先进行加锁操作,保证只有一个线程可以访问该语句块,进而保证只创建了一个实例。再看外层的if语句块,这使得每个线程欲获取实例时不必每次都得加锁,因为只有实例为空时(即需要创建一个实例),才需加锁创建,若果已存在一个实例,就直接返回该实例,节省了性能开销。
2、饿汉模式
这种模式的特点是自己主动实例。
1 public sealed class Singleton 2 { 3 private static readonly Singleton instance=new Singleton(); 4 5 private Singleton() 6 { 7 } 8 9 public static Singleton GetInstance() 10 { 11 return instance; 12 } 13 }
上面使用的readonly关键可以跟static一起使用,用于指定该常量是类别级的,它的初始化交由静态构造函数实现,并可以在运行时编译。在这种模式下,无需自己解决线程安全性问题,CLR会给我们解决。由此可以看到这个类被加载时,会自动实例化这个类,而不用在第一次调用GetInstance()后才实例化出唯一的单例对象。