设计模式（一）Singlton

• 单例定义：

　　　　确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。

• 适用场景：

　　　　1.) 当系统中某个类必须仅有一个实例对象，同时访问该系统的所有访问者必须访问同一个实例对象时，且该对象实例自身占用资源又不大时。

　　　　2.) 在C/s应用程序中，当我们要保证某一个非模式窗口，只能显示一个实例时。

• 举例适用场景：

　　　　线程池（threadpool）、缓存（cache）、对话框、处理编好设置和注册表（registry）的对象、日志对象，充当打印机、显卡等设备的驱动程序对象。这些类对象只能有一个实例，如果造出多个实例，就会导致许多问题产生，例如：程序的行为异常、资源适用过量，或者是不一致的结果。

• 实现推荐方案： 　　

/// <summary>
    /// Description of SiteSettings.
    /// </summary>
    public class SiteSettings
    {
        private static SiteSettings instance=null;
        private static object locker=new object();
                
        private SiteSettings()
        {
        }        
        
        public static SiteSettings Instance {
            get {    
                if(instance==null)
                {
                    Console.WriteLine("Install equals null.");
                    lock(locker)
                    {
                        if(instance ==null)
                        {
                            Console.WriteLine("new SiteSettings instance.");
                            instance=new SiteSettings();
                        }
                    }
                }
                return instance; 
            }
        }
        
        private bool siteClosed=false;
        
        public bool SiteClosed {
            get { return siteClosed; }
            set { siteClosed = value; }
        }
    }

　　调用： 

class Program
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Hello World!");
            
            // TODO: Implement Functionality Here
            
            Console.WriteLine(SiteSettings.Instance.SiteClosed);
            Console.WriteLine(SiteSettings.Instance.SiteClosed);
            SiteSettings.Instance.SiteClosed=true;
            Console.WriteLine(SiteSettings.Instance.SiteClosed);
                
            Console.Write("Press any key to continue . . . ");
            Console.ReadKey(true);
        }
    }

 　　运行结果：

 

• 其他实现方案：

　　1.) 方案1 　　　　

/// <summary>
    /// Description of MemberBO.
    /// </summary>
    public class SiteSettings
    {
        private static SiteSettings instance=null;
        private static object locker=new object();
                
        private SiteSettings()
        {
        }        
        
        public static SiteSettings Instance {
            get {
                if(instance ==null){
                    Console.WriteLine("Install equals null.");
                    lock(locker){
                        Console.WriteLine("Enter locker.");                        
                        Console.WriteLine("new SiteSettings instance.");
                        instance=new SiteSettings();
                    }
                }
                return instance; 
            }
        }
        
        private bool siteClosed=false;
        
        public bool SiteClosed {
            get { return siteClosed; }
            set { siteClosed = value; }
        }
    }

  　 2.) 方案2:　　　　　

/// <summary>
    /// Description of MemberBO.
    /// </summary>
    public class SiteSettings
    {
        private static SiteSettings instance=null;
        private static object locker=new object();
                
        private SiteSettings()
        {
        }        
        
        public static SiteSettings Instance {
            get {                
                Console.WriteLine("Install equals null.");
                lock(locker){
                    if(instance ==null){
                        Console.WriteLine("Enter locker.");                        
                        Console.WriteLine("new SiteSettings instance.");
                        instance=new SiteSettings();
                    }
                }
  return instance; 
            }
        }
        
        private bool siteClosed=false;
        
        public bool SiteClosed {
            get { return siteClosed; }
            set { siteClosed = value; }
        }
    }

　　3.) 方案3：　

/// <summary>
    /// Description of MemberBO.
    /// </summary>
    public class SiteSettings
    {
        private static SiteSettings instance=null;
        private static object locker=new object();
                
        private SiteSettings()
        {
        }        
        
        public static SiteSettings Instance {
            get {                
                    Console.WriteLine("Install equals null.");
                    if(instance ==null){                                            
                        Console.WriteLine("new SiteSettings instance.");
                        instance=new SiteSettings();
                    }
                }
                return instance; 
            }
        }
        
        private bool siteClosed=false;
        
        public bool SiteClosed {
            get { return siteClosed; }
            set { siteClosed = value; }
        }
    }

　　4.) 方案4：

/// <summary>
    /// Description of SiteSettings.
    /// </summary>
    public class SiteSettings
    {
        private static SiteSettings instance= new SiteSettings();
                    
        private SiteSettings()
        {
        }        
        
        public static SiteSettings Instance {
            get {    
                return instance; 
            }
        }
        
        private bool siteClosed=false;
        
        public bool SiteClosed {
            get { return siteClosed; }
            set { siteClosed = value; }
        }
    }

　　5.) 方案5：

/// <summary>
    /// Description of SiteSettings.
    /// </summary>
    public class SiteSettings
    {
        private static SiteSettings instance=null;
        private static object locker=new object();
        
        private SiteSettings()
        {
        }        
        
        public static SiteSettings GetInstance() {
            if(instance==null){
                locker(locker){
                    if(instance==null){
                        instance=new SiteSettings();
                    }
                }
            }
            return instance;             
        }
        
        private bool siteClosed=false;
        
        public bool SiteClosed {
            get { return siteClosed; }
            set { siteClosed = value; }
        }
    }

• 为什么不推荐方案1，方案2，方案3：

1. 方案1,虽然考虑了线程安全，但还不是足够的安全，还没有双重锁定安全
2. 方案2,虽然考虑了线程安全，但每次都要进入locker，即使instance对象已经赋值后
3. 方案3,线程安全问题就没有考虑。

• 适当的情况下可以选择方案4，方案5

1. 方案4,使用“迫切”创建实例(当应用程序启动，初始化系统时，初始化全局变量时创建对象实例)，而不用延迟实例化的方法
2. 方案5,采用了延迟实例化的方法。

• 注意混淆问题：

　　不要和Monitor，ReaderWriterLockSlim等这些线程安全的使用方式混淆。

1.) Monitor：提供同步访问对象的机制。

2.) ReaderWriterLockSlim：表示用于管理资源访问的锁定状态，可实现多线程读取或进行独占式写入访问。

• 优缺点：

　　1.)优点：

　　　　a.)确保了系统中保存一个实例对象，为程序带来了开拓思路；

　　　　b.)内存开销可能会占用一定空间，但它避免了每次都需要开辟空间的消费；

　　　　c.)使得程序能逻辑清理，开发者可以单一的使用该实例对象去操作，而不别每次都要new一个实例对象来进行操作。

　　2.缺点：

　　　　a.)多个用户在操作这个对象时，线程的安全性，就需要考虑。

　　　　b.)一直在占用资源，而不可以被回收。

 参考资料：《Head First 设计模式》

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