一、单件模式

本文试图描述单件模式在C#中的实际用法。由于理解上的偏差，在此仅描述我的观点，以及分析。
前几天写的该问有错误遗漏的地方，在此感谢指正。2006年6月15日

一、单件模式的意图
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。

我对这句话的理解是该类只能被实例化一次，然后提供一个全局的访问，在以后若干次的访问中，所有的访问都是访问 该全局的访问，而不再次进行实例化。

前段时间我把这个观点发上来以后，很多人都建议我去看看其他人写的设计模式(在此对这些温和的批评表示感谢，也坚定我更深入研究的决心)。争议主要是类是否只能实例化一次。因为单件模式的意图中从来没有说明单件模式是否只能实例化一次，而且我在很多设计模式的文章中都没有看到这些字眼。但是经过我仔细分析了很多实例，我认为实现单件模式，实际上也就是如何保证需要使用单件模式的类在生命周期内只实例化一次。

二、单件模式的主要示例
我将会使用到2书上和网上都有流行的例子。

示例一：
第一个实例就用我看的书《C#设计模式》中的第一个例子。

using System;

namespace GlobalSpooler
{
    /**//// <summary>
    /// Summary description for Spooler.
    /// </summary>
    public class Spooler     {
        private static bool instance_flag= false;
        private Spooler()  {
        }
        public static Spooler getSpooler() {
            if (! instance_flag) 
                return new Spooler ();
            else
                return null;
        }

    }
}

using System;

namespace GlobalSpooler
{
    /**//// <summary>
    /// Summary description for Class1.
    /// </summary>
    class GlobSpooler
    {
        static void Main(string[] args)         {
            Spooler sp1 = Spooler.getSpooler();
            if (sp1 != null)
                Console.WriteLine ("Got 1 spooler");
            Spooler sp2 = Spooler.getSpooler ();
            if (sp2 == null)
                Console.WriteLine ("Can\'t get spooler");


            //fails at compile time
            Spooler sp3 = new Spooler ();
        }
    }
}

这个是书上的实例。分析下程序是如何执行的：
1、调用程序入口点Main
2、调用Spooler类的静态方法Spooler.getSpooler();
3、因为instance_flag = false ,所以 返回 new Spooler (); ——实际上就是 Spooler sp1 = new Spooler ();
4、输出部分(在这里是用于调试)。这里输出了Got 1 spooler
5、  Spooler sp2 = Spooler.getSpooler ();的时候通过分析可以看出Spooler sp2 = new Spooler (); 这一事实。先放一边。
6、由于sp2!=null，因此没有输出。
7、Spooler 的构造函数是private,所以prooler sp3 = new Spooler ();产生错误。

实际上这个例子是和我的论点相冲突的。因为这个例子里类被实例化了2次。为了验证，我给程序加上了
if(sp1==sp2)
          Console.WriteLine ("They are same");
else
          Console.WriteLine ("They are not same");
判断以后发现sp1和sp2并不相等！所以书上的例子是错的！
要使sp1==sp2,那么sp1和sp2应该是同一个对象，而不应该实例化2次。

如果对程序进行修改，那么可以修改成

using System;

namespace GlobalSpooler
{
    /**//// <summary>
    /// Summary description for Spooler.
    /// </summary>
    public class Spooler     {
        private static Spooler MySpooler ;
        private static bool instance_flag= false;
        private Spooler()  {
            instance_flag = true;
        }
        public static Spooler getSpooler() {
            if (! instance_flag) 
                MySpooler = new Spooler ();
             return MySpooler;
        }

    }
}

添加了全局访问对象MySpooler ，构造函数中添加了instance_flag=true; 虽然MySpooler 是私有的，但是访问过程中：instance_flag为false的时候MySpooler 成为类Spooler的实例，在以后的访问中将仅仅使用该实例而不再次实例化。看看示例二就是这样的。

示例二：

 1public sealed class Spooler 
 2{
 3    static Spooler instance=null;
 4
 5    private Spooler()
 6    {
 7    }
 8
 9    public static Spooler Instance
10    {
11        get
12        {
13            if (instance==null)
14            {
15                instance = new Spooler();
16            }
17            return instance;
18        }
19    }
20}

这个例子就比较清晰了，可以看出程序怎么执行只实例化一次该类，以后一直返回私有静态字段instance。
由于网上关于单件模式多线程的例子讲了很多，这里就不再敷述。
三、单件模式的特点
我觉得到现在再来讨论单件模式的特点才更加深刻。