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C#設(shè)計(jì)中單例模式實(shí)例講解
前言
最近開始花點(diǎn)心思研究下設(shè)計(jì)模式，主要還是讓自己寫的代碼可重用性高、保證代碼可靠性。所謂設(shè)計(jì)模式，我找了下定義：是一套被反復(fù)使用、多數(shù)人知曉的、經(jīng)過分類編目的、代碼設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。毫無疑問，設(shè)計(jì)模式于己于他人于系統(tǒng)都是多贏的；設(shè)計(jì)模式使代碼編制真正工程化；設(shè)計(jì)模式是軟件工程的基石脈絡(luò)，如同大廈的結(jié)構(gòu)一樣。
為什么要提倡“Design Pattern(設(shè)計(jì)模式)”？
根本原因是為了代碼復(fù)用，增加可維護(hù)性。因此這次我們來學(xué)習(xí)下設(shè)計(jì)模式，最后會(huì)通過C#語言來實(shí)現(xiàn)這些設(shè)計(jì)模式作為例子，深刻理解其中的精髓。
定義
單例模式是一種常用的軟件設(shè)計(jì)模式。在它的核心結(jié)構(gòu)中只包含一個(gè)被稱為單例類的特殊類。通過單例模式可以保證系統(tǒng)中一個(gè)類只有一個(gè)實(shí)例而且該實(shí)例易于外界訪問，從而方便對實(shí)例個(gè)數(shù)的控制并節(jié)約系統(tǒng)資源。如果希望在系統(tǒng)中某個(gè)類的對象只能存在一個(gè)，單例模式是最好的解決方案。
特點(diǎn)
1、 某個(gè)類只能有一個(gè)實(shí)例
2、它必須自行創(chuàng)建這個(gè)實(shí)例
3、它必須自行向整個(gè)系統(tǒng)提供這個(gè)實(shí)例。
優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：
一、實(shí)例控制
單例模式會(huì)阻止其他對象實(shí)例化其自己的單例對象的副本，從而確保所有對象都訪問唯一實(shí)例。
二、靈活性
因?yàn)轭惪刂屏藢?shí)例化過程，所以類可以靈活更改實(shí)例化過程。
缺點(diǎn)：
一、開銷
雖然數(shù)量很少，但如果每次對象請求引用時(shí)都要檢查是否存在類的實(shí)例，將仍然需要一些開銷�？梢酝ㄟ^使用靜態(tài)初始化解決此問題。
二、可能的開發(fā)混淆
使用單例對象（尤其在類庫中定義的對象）時(shí)，開發(fā)人員必須記住自己不能使用new關(guān)鍵字實(shí)例化對象。因?yàn)榭赡軣o法訪問庫源代碼，因此應(yīng)用程序開發(fā)人員可能會(huì)意外發(fā)現(xiàn)自己無法直接實(shí)例化此類。
三、對象生存期
不能解決刪除單個(gè)對象的問題。在提供內(nèi)存管理的語言中（例如基于.NET Framework的語言），只有單例類能夠?qū)е聦?shí)例被取消分配，因?yàn)樗瑢υ搶?shí)例的私有引用。在某些語言中（如 C++），其他類可以刪除對象實(shí)例，但這樣會(huì)導(dǎo)致單例類中出現(xiàn)懸浮引用。
復(fù)制代碼 代碼如下:
///
/// 單例模式
///
public class Singleton
{
// 定義一個(gè)靜態(tài)變量來保存類的實(shí)例
private static Singleton mySingleton;
// 定義私有構(gòu)造函數(shù)，使外界不能創(chuàng)建該類實(shí)例
private Singleton()
{
}
//定義公有方法提供一個(gè)全局訪問點(diǎn)。
public static Singleton GetInstance()
{
//這里的lock其實(shí)使用的原理可以用一個(gè)詞語來概括“互斥”這個(gè)概念也是操作系統(tǒng)的精髓
//其實(shí)就是當(dāng)一個(gè)進(jìn)程進(jìn)來訪問的時(shí)候，其他進(jìn)程便先掛起狀態(tài)
if (mySingleton == null)
{
mySingleton = new Singleton();
}
return mySingleton;
}
}
上面的單例模式的實(shí)現(xiàn)是有問題的，當(dāng)多個(gè)用戶或者方法同時(shí)訪問的時(shí)候，便會(huì)出現(xiàn)多個(gè)用戶同時(shí)拿到了mySingleton==null的結(jié)果，這個(gè)明顯不是我們想要的，因此，我們應(yīng)該通過一個(gè)鎖來互斥這個(gè)方法，當(dāng)很多線程同時(shí)訪問的時(shí)候，只允許一個(gè)線程進(jìn)入到代碼中執(zhí)行，而其他的便只能處于掛起的狀態(tài)。
復(fù)制代碼 代碼如下:
///
/// 單例模式
///
public class Singleton
{
// 定義一個(gè)靜態(tài)變量來保存類的實(shí)例
private static Singleton mySingleton;
// 定義一個(gè)標(biāo)識確保線程同步
private static readonly object locker = new object();
// 定義私有構(gòu)造函數(shù)，使外界不能創(chuàng)建該類實(shí)例
private Singleton()
{
}
//定義公有方法提供一個(gè)全局訪問點(diǎn)。
public static Singleton GetInstance()
{
//這里的lock其實(shí)使用的原理可以用一個(gè)詞語來概括“互斥”這個(gè)概念也是操作系統(tǒng)的精髓
//其實(shí)就是當(dāng)一個(gè)進(jìn)程進(jìn)來訪問的時(shí)候，其他進(jìn)程便先掛起狀態(tài)
if (mySingleton == null)//區(qū)別就在這里
{
lock (locker)
{
// 如果類的實(shí)例不存在則創(chuàng)建，否則直接返回
if (mySingleton == null)
{
mySingleton = new Singleton();
}
}
}
return mySingleton;
}
}
其實(shí)在一些項(xiàng)目中，單例模式早就有了體現(xiàn)。在開發(fā)asp.net的項(xiàng)目中，就已經(jīng)用這種方法來包裝http上下文來實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)資源的節(jié)省。
復(fù)制代碼 代碼如下:
///
/// 業(yè)務(wù)倉儲(chǔ)
///
public IBLL.IBLLSession BLLSession;
//---------------------定義上下文屬性
#region 實(shí)例構(gòu)造函數(shù) 初始化業(yè)務(wù)倉儲(chǔ) + OperateContext()
public OperateContext()
{
BLLSession = DI.SpringHelper.GetObject
}
#endregion
#region Http上下文 以及相關(guān)屬性
///
/// Http上下文
///
HttpContext ContextHttp
{
get
{
return HttpContext.Current;
}
}
HttpResponse Response
{
get
{
return ContextHttp.Response;
}
}
HttpRequest Request
{
get
{
return ContextHttp.Request;
}
}
HttpSessionState Session
{
get
{
return ContextHttp.Session;
}
}
#endregion
#region 獲取當(dāng)前操作上下文(存在線程中，提高效率) + OperateContext Current
//
/// 獲取當(dāng)前操作上下文(存在線程中，提高效率)
///
public static OperateContext Current
{
get
{
OperateContext o = CallContext.GetData(typeof(OperateContext).Name) as OperateContext;
if (o == null)
{
o = new OperateContext();
CallContext.SetData(typeof(OperateContext).Name, o);
}
return o;
}
}
#endregion
總結(jié)
到這里，就和大家一起先了解了單例模式到底是個(gè)什么東西，其實(shí)在一些項(xiàng)目中，這種模式就已經(jīng)應(yīng)用了，只是我們沒有去發(fā)現(xiàn)和總結(jié)，不過本來設(shè)計(jì)模式就是一套被反復(fù)使用、多數(shù)人知曉的、經(jīng)過分類編目的、代碼設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。哎。。。。這次是第二次編輯了，本來這個(gè)單例模式已經(jīng)發(fā)布了好多天，竟然被我新的一篇觀察者模式給覆蓋了，數(shù)據(jù)取不回來，只能匆匆完稿，大家見諒啊，有問題我們一起來討論，畢竟我也是初學(xué)者。
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