17、单例模式

单例模式：

单例模式（Singleton），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。（本质：控制实例数目）

单例模式UML结构图：

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GetInstance。GetInstance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。

单例模式的实现又分为两种：
懒汉式单例模式（时间换空间）（只有在第一次被引用时才会将自己实例化）
饿汉式单例模式（空间换时间）（在自己被加载时就将自己实例化）

基本代码：

	//懒汉式单例模式（时间换空间）:
	class Singleton
    {
        private static Singleton instance;
        private static readonly object syncRoot = new object();  //程序运行时创建一个静态只读的进程辅助对象
        private Singleton()
        {
        }

        public static Singleton GetInstance()
        {
            //多线程的单例：
            //做法一：锁住所有相关代码，使每次线程都加锁（但是每次线程都加锁，更加耗费时间与资源）
            /*
            lock (syncRoot)
            {
            	if (instance == null)
            	{
            		instance = new Singleton();
            	}
            }
            */
            //我们可以先判断实例是否存在，不存在再加锁处理  这样我们不用让线程每次都加锁，而只是在实例未创建的时候再加锁处理，同时也能保证多线程的安全，这种做法被称为Double-Check Locking（双重锁定）
            //做法二：双重锁定：
            if (instance == null)
            {

                lock (syncRoot)
                {

                    if (instance == null)  //当instance为null时，若两个线程同时调用GetInstance()方法，则同时通过第一重验证，此时一个线程进入加锁区域，另外一个则排队等候，若是没有内部判断 if (instance == null)则会创建多个实例
                    {
                        instance = new Singleton();
                    }
                }
            }
            return instance;
        }

    }

	/*
	//饿汉式单例模式（空间换时间）:
    public sealed class Singleton  //sealed阻止发生派生，派生可能会增加实例
    {
        private static readonly Singleton instance = new Singleton();  //在第一次引用类的任何成员时创建实例，公共语言运行库负责处理变量初始化  readonly意味着只能在静态初始化期间或类构造函数中分配变量
        private Singleton() { }
        public static Singleton GetInstance()
        {
            return instance;
        }
    }
	*/

	class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Singleton s1 = Singleton.GetInstance();
            Singleton s2 = Singleton.GetInstance();

            if (s1 == s2)
            {
                Console.WriteLine("Objects are the same instance");
            }

            Console.Read();
        }
    }