单例（Singleton）模式

一、 单例（Singleton）模式

　　单例模式的特点：

• • 　　单例类只能有一个实例。
  • 　　单例类必须自己创建自己的唯一实例。
  • 　　单例类必须给所有其它对象提供这一实例。

　　单例模式应用：

• • 　　每台计算机可以有若干个打印机，但只能有一个Printer Spooler，避免两个打印作业同时输出到打印机。
  • 　　一个具有自动编号主键的表可以有多个用户同时使用，但数据库中只能有一个地方分配下一个主键编号。否则会出现主键重复。

二、 Singleton模式的结构：

　　Singleton模式包含的角色只有一个，就是Singleton。Singleton拥有一个私有构造函数，确保用户无法通过new直接实例它。

　　除此之外，该模式中包含一个静态私有成员变量instance与静态公有方法Instance()。Instance方法负责检验并实例化自己，然后存储在静态成员变量中，

　　以确保只有一个实例被创建。（关于线程问题以及C#所特有的Singleton将在后面详细论述）。

 三、  在什么情形下使用单例模式：

　　使用Singleton模式有一个必要条件：在一个系统要求一个类只有一个实例时才应当使用单例模式。

　　反过来，如果一个类可以有几个实例共存，就不要使用单例模式。

注意：

　　不要使用单例模式存取全局变量。这违背了单例模式的用意，最好放到对应类的静态成员中。

　　不要将数据库连接做成单例，因为一个系统可能会与数据库有多个连接，并且在有连接池的情况下，应当尽可能及时释放连接。

　　Singleton模式由于使用静态成员存储类实例，所以可能会造成资源无法及时释放，带来问题。

     

 　　

    /// <summary>
    /// 单例（Singleton）模式
    /// </summary>
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        { 
            LoadBalancer b1 = LoadBalancer.GetLoadBalancer();
            LoadBalancer b2 = LoadBalancer.GetLoadBalancer();
            LoadBalancer b3 = LoadBalancer.GetLoadBalancer();
            LoadBalancer b4 = LoadBalancer.GetLoadBalancer();

            // 同一个实例?
            if ((b1 == b2) && (b2 == b3) && (b3 == b4))
                Console.WriteLine("Same instance");

            //做负载均衡
            Console.WriteLine(b1.Server);
            Console.WriteLine(b2.Server);
            Console.WriteLine(b3.Server);
            Console.WriteLine(b4.Server);

            Console.ReadLine();
        }
    }

    /// <summary>
    /// 单例模式——现实世界的例子
    /// Singleton 单例（LoadBalancer）
    /// </summary>
    public class LoadBalancer
    {
        private static LoadBalancer balancer;
        private ArrayList servers = new ArrayList();
        private Random random = new Random();

        //受保护的 构造函数
        protected LoadBalancer()
        {
            // 可用的服务器列表
            servers.Add("ServerI");
            servers.Add("ServerII");
            servers.Add("ServerIII");
            servers.Add("ServerIV");
            servers.Add("ServerV");
        }
        //方法 定义静态方法确保同时只有一个实例在操作
        public static LoadBalancer GetLoadBalancer()
        {
            //支持多线程应用程序通过
            // “双重检查锁定”模式,避免了
            // 锁定每次方法调用
            //balancer = null;
            if (balancer == null)
            {
                // 只有一个线程可以获得互斥锁
                Mutex mutex = new Mutex();
                mutex.WaitOne();

                if (balancer == null)
                    balancer = new LoadBalancer();

                mutex.Close();
            }
            return balancer;
        }

        public string Server
        {
            get
            {
                // 简单,但有效的随机负载均衡器
                int r = random.Next(servers.Count);
                return servers[r].ToString();
            }
        }
    }