C#单例模式的理解
一、单例模式的定义
确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点来访问这个唯一的实例，是一种对象创建型模式，有如下3个要点：
- 只能有一个实例
- 必须是自行创建这个实例
- 必须自行向整个系统提供这个实例
二、单例模式的结构
- 一个类型为自身的静态私有成员变量 - 存储唯一实例
- 一个私有的构造函数
- 一个公有的静态成员方法 ，返回唯一实例，对象为自身
1 class SingletonClass
2 {
3 private static SingletonClass _instance = null; //静态私有成员变量，存储唯一实例
4
5 private SingletonClass() //私有构造函数，保证唯一性
6 {
7 }
8
9 public static SingletonClass GetInstance() //公有静态方法，返回一个唯一的实例
10 {
11 if (_instance == null)
12 {
13 _instance = new SingletonClass();
14 }
15 return _instance;
16 }
17 }
三、单例模式的两种书写方法
1.类被加载时就将自己实例化
1 class SingletonClass
2 {
3 private static SingletonClass _instance = new SingletonClass();
4
5 private SingletonClass()
6 {
7 }
8
9 public static SingletonClass GetInstance()
10 {
11 return _instance;
12 }
13 }
2.类在第一次被引用时将自己实例化
1 class SingletonClass
2 {
3 private static SingletonClass _instance = null;
4 private static readonly object syncRoot = new object();
5
6 private SingletonClass()
7 {
8 }
9
10 public static SingletonClass GetInstance()
11 {
12 if (_instance == null)
13 {
14 lock (syncRoot)
15 {
16 if (_instance == null)
17 {
18 _instance = new SingletonClass();
19 }
20 }
21 }
22 return _instance;
23 }
24 }
四、双重锁的运用分析
在上述代码中出现“If - Lock - If”结构模式，即双重检查锁定的双重判断机制：
1 if (_instance == null) //第一重判断，先判断实例是否存在，不存在再加锁处理
2 {
3 lock (syncRoot) //加锁，在某一时刻只允许一个线程访问
4 {
5 if (_instance == null) //第二重判断: 第一个线程进入Lock中执行创建代码，第二个线程处于排队等待状态，当第二个线程进入Lock后并不知道实例已创建，将会继续创建新的实例
6 {
7 _instance = new SingletonClass();
8 }
9 }
10 }
五、单例模式的优缺点
- 封装了唯一性，可严格控制客户怎么访问及何时访问
- 内存中只存在一个对象，可节约系统资源，提高系统性能
- 单例类的扩展不方便
- 单例类既提供了业务方法，又提供了创建对象的方法，将对象的创建和对象本身的功能耦合在一起
六、适用环境
系统只需要一个实例对象，客户调用类的单个实例只允许使用一个公共访问点，除了公共访问点，不能通过其他途径访问该实例
