单例模式简介

顾名思义，就是创建对象的时候只产生一个实例。全局共用一个实例。

那么满足这个条件的类必须：

1.不能使用new 新建实例，因为这样就不再是单例。只使用内部方法产生实例并返回

2.确保每次返回的实例都是同一个，也就是说只能在内部new一次

 

这样很明显就形成了初步的单例模式：

/// <summary>
/// 单例模式的实现
/// </summary>
public sealed class Singleton
{
    // 定义一个静态变量来保存类的实例
    private static Singleton uniqueInstance;

    // 定义私有构造函数，使外界不能创建该类实例
    private Singleton()
    {
    }

    /// <summary>
    /// 定义公有方法提供一个全局访问点,同时你也可以定义公有属性来提供全局访问点
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public static Singleton GetInstance()
    {
        // 如果类的实例不存在则创建，否则直接返回
        if (uniqueInstance == null)
        {
            uniqueInstance = new Singleton();
        }
        return uniqueInstance;
    }
}

这样确实可以实现单线程的单例模式，但是在多线程环境下，每个线程都可以使用GetInstance产生一个实例。

那么必须保证所有线程只产生一个实例，也就是只允许第一个线程来创建实例，其他线程不再产生实例，这就涉及到了线程锁

代码如下：

/// <summary>
    /// 单例模式的实现
    /// </summary>
    public sealed class Singleton
    {
        // 定义一个静态变量来保存类的实例
        private static volatile Singleton uniqueInstance;

        // 定义一个标识确保线程同步
        private static readonly object locker = new object();

        // 定义私有构造函数，使外界不能创建该类实例
        private Singleton()
        {
        }

        /// <summary>
        /// 定义公有方法提供一个全局访问点,同时你也可以定义公有属性来提供全局访问点
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public static Singleton GetInstance()
        {
            // 当第一个线程运行到这里时，此时会对locker对象 "加锁"，
            // 当第二个线程运行该方法时，首先检测到locker对象为"加锁"状态，该线程就会挂起等待第一个线程解锁
            // lock语句运行完之后（即线程运行完之后）会对该对象"解锁"
            lock (locker)
            {
                // 如果类的实例不存在则创建，否则直接返回
                if (uniqueInstance == null)
                {
                    uniqueInstance = new Singleton();
                }
            }

            return uniqueInstance;
        }
    }

可是这样的话，每个线程都要先给对象加锁再判断，这样浪费资源，优化之后，最终：

/// <summary>
    /// 单例模式的实现
    /// </summary>
    public sealed class Singleton
    {
        // 定义一个静态变量来保存类的实例
        private static volatile Singleton uniqueInstance;

        // 定义一个标识确保线程同步
        private static readonly object locker = new object();

        // 定义私有构造函数，使外界不能创建该类实例
        private Singleton()
        {
        }

        /// <summary>
        /// 定义公有方法提供一个全局访问点,同时你也可以定义公有属性来提供全局访问点
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public static Singleton GetInstance()
        {
            // 当第一个线程运行到这里时，此时会对locker对象 "加锁"，
            // 当第二个线程运行该方法时，首先检测到locker对象为"加锁"状态，该线程就会挂起等待第一个线程解锁
            // lock语句运行完之后（即线程运行完之后）会对该对象"解锁"
            // 双重锁定只需要一句判断就可以了
            if (uniqueInstance == null)
            {
                lock (locker)
                {
                    // 如果类的实例不存在则创建，否则直接返回
                    if (uniqueInstance == null)
                    {
                        uniqueInstance = new Singleton();
                    }
                }
            }
            return uniqueInstance;
        }
    }

在加锁之前先判断一下，一旦产生实例就不再加锁。

 

详细解释，可以查看https://www.cnblogs.com/PatrickLiu/p/8250985.html