设计模式-单例模式

设计模式在软件设计中无处不在，今年上半年，在做平台业务组件时，就涉及到一些。

现在打算把设计模式在详细学习一下。

 

单例模式（Singleton）：

定义：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。

类型：创建型模式

单例模式是23种设计模式中最简单的一种模式。

1.饿汉式单例(静态初始化) 线程安全

静态初始化的方式是在自己被加载时就将自己实例化。

 

public sealed class Singleton
{
  private static readonly Singleton instance = new Singleton();
  private Singleton(){}
  public static Singleton GetInstance()
  {
     return instance;
  }
}

 

2.懒汉式单例  线程不安全

 在第一次被引用时，才会将自己实例化。即在调用取得实例方法的时候才会实例化对象。

 

 1 public class Singleton
 2 {
 3   private static Singleton singleton;
 4   private Singleton(){}
 5   
 6   public static synchronized Singleton getInstance()
 7   {
 8     if(singleton == null)
 9     {
10       singleton = new Singleton();
11     }
12     return singleton;
13   }
14 }

 

3.多线程情况

在多线程情况下，采用双重检查加锁机制实现，需要用到一个关键字volatile, 被volatile修饰的变量的值，将不会被本地线程缓存，所有对该变量的读写都是直接操作共享内存，从而确保多个线程能正确的处理该变量。

private volatile static Singleton instance = null;

public class Singleton
{
  private static Singleton instance;
  private static readonly object syncRoot = new object();

  private Singleton(){}

  public static Singleton GetInstance()
  {
    if(instance == null)
    {
       lock(syncRoot)
       {
          if(instance == null)
             instance = new Singleton();
       }
    }
    return instance;
  }
}

 

单例模式的优点：

1. 在内存中只有一个对象，节省内存空间。
2. 避免频繁的创建销毁对象，可以提高性能。
3. 避免对共享资源的多重占用。
4. 可以全局访问。

适用场景：

1. 需要频繁实例化然后销毁的对象
2. 创建对象时耗时过多或者耗资源过多，但又经常用到的对象。
3. 有状态的工具类对象。
4. 频繁访问数据库或文件的对象。
5. 其他只需要一个对象的场景。

注意事项：

1. 只能使用单例类提供的方法得到单例对象，不要使用反射，否则将会实例化一个新的对象。
2. 不要做断开单例类对象与类中静态引用的危险操作。
3. 多线程中单例使用共享资源时，注意线程安全问题。

在java中，饿汉式单例优于懒汉式单例。