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Dot Net设计模式—单件模式

1.概述
1.1意图

        单件模式保证应用只有一个全局惟一的实例,并且提供一个访问它的全局访问点。

1.2使用场合
        当类只能有一个实例存在,并且可以在全局访问时。这个惟一的实例应该可以通过子类实现扩展,并且用户无须更改代码即可使用。
        我们前面介绍的工厂类经常被实例化为全局惟一的单件,可能的单件还有管理日志的对象、关键字生成对象和外部设备接口对象等。

1.3结构
        单件模式的结构非常简单,包括防止其他对象创建实例的私有构造函数、保存惟一实例的私有变量和全局访问接口等。

1.4效果
        单件提供了全局惟一的访问入口,因此易于控制可能发生的冲突。
        单件是对类静态函数的一种改进,首先它避免了全局变量对系统的污染;其次农业经济可以有子类,可以定义虚函数,具有多态性。而类中的静态方法是不能定义为虚函数的,因此不具有多态性。
        单件模式可以扩展为多件,即允许有受控的多个实例存在。

2..NET实现
单件模式的实现比较简单,要点如下。
(1)私有构造函数防止在外部实例化。
(2)保存惟一实例的静态的私有变量。
(3)初始化并获得惟一实例的静态方法。
VB代码如下:

Public Class VBSingleton
    
Private Shared mySingleton As VBSingleton
    
Private Sub New( )
    
End Sub


    
Public Shared Function GetInstance( ) As VBSingleton
        
If mySingleton Is Nothing Then
           MySingleton 
= New VBSingleton
        
End If 
        
Return mySingleton
    
End Funtion
End Class


3.单件计数器
        最简单的单件模式应用是计数器,在基于Web的应用中,我们希望有一个全局计数器来统计单击的次数。为此首先定义一个单件计数器:
 public Class Counter
        
Private intCounter As Integer = 0
        
Private Shared myCounter As Counter
        
Public Function Count( ) As Integer
            IntCounter 
= intCounter + 1
            
Return intCounter
        
End Function


        
Public Shared Function GetInstance( ) As Counter
            
If myCounter Is Nothing Then
              MyCounter 
= New Counter
            
End If 
            
Return myCounter
        
End Function

End Class

然后在需要计数的页面前中增加调用代码:
 Private Sub Page-Load(ByVal sender As System.Object,ByVal e As System.EventArgs)  Handles MyBase.Load
           
If Not Page.IsPostBack Then Me.Labell.Text = Counter.GetInstance.Count
       
End Sub

下面的代码模拟访问,每单击一次按钮,计数器加1:
Private Sub Buttonl-Click(ByVal semder As System.Object,ByVal e As System.EventArgs) Handles Buttonl.Click
     
Me.Labell.Text = Counter.GetInstance.Count
End Sub

这个计数器是全局的,在Counter中保存状态。

4.全局变量与单件

         在上例中,我们能否用一个窗体的全局变量来代替单件模式?我们定义一个静态的全局变量,在应用启动时初使化这个变量,然后可以在程序的任何地方使用这个变量。在这个例子中,是创建和打开一个窗体。如果我们关闭了这个窗体,会发现将无法再次打开,因为窗体的实例已经被销毁。惟一的办法是创建一个新窗体,因为无法知道哪些模块会调用这个窗体,因此在所有可能的地方都要判断这个窗体是否已经被销毁?是否需要重新创建?系统的维护量可想而知。
        可以看出,单件模式维护自身的实例化,在使用时是安全的。一个全局对象无法自行维护,也就无法避免重复创建多个实例,系统资源会被大量占用。更糟糕的是在很多情况下会出现逻辑问题,当这些对象访问相同的资源(例如串口时)时,会发生访问冲突。

5.单件与实用类中的静态方法
        实用类提供系统公用的静态方法,并且也经常采用私有化的构造函数。与单件不同,它没有实例,其中的方法全部是静态方法。
实用类与单件的区别如下。
(1)实用类不保存状态,仅提供功能。
(2)实用类不具有多态性,而单件可以有子类。
(3)单件是对象,实用类只是方法的集合。
        应该说在实际应用中,实用类的使用更广泛,而在涉及对象的情况下需要使用单件。例如能否用实用类代替抽象工厂?如果用传统的实现方式,显然不可。因为实用类没有多态性,会导致每个具体工厂的接口不同,在这种情况下必须将工厂对象作为单件。
        如果采用反射工厂,那么完全可以不采用单件模式,而将反射工厂作为实用类。因为只需要知道实例化的子类名称就可以完成实例化工作,具体工厂和抽象工厂已经合为一体,多态已无必要。
        因此何时使用单件,何时使用实用类要具体情况具体分析,不能一概而论。当然,如果把实用类作为单处理,在实现上是可以的,但没有必要这样做。


posted on 2005-08-11 18:19  振河  阅读(3828)  评论(5编辑  收藏

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