设计模式——单例模式

初识

单例模式（Singleton），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。是一种常用的软件设计模式。在它的核心结构中只包含一个被称为单例的特殊类。通过单例模式可以保证系统中，应用该模式的一个类只有一个实例。即一个类只有一个对象实例。

结构

角色：
Singleton类：定义一个GetInstance操作，允许客户访问它的唯一实例，GetInstance是一个静态方法，主要负责创建自己的唯一实例。

多线程单例

代码实现

class Program
{
   static void Main(string[] args)
   {
       Singleton s1 = Singleton.GetInstance();
       Singleton s2 = Singleton.GetInstance();

       if (s1 == s2)
       {
           Console.WriteLine("两个对象是相同的实例");
       }
       Console.Read();
   }
}
class Singleton
{
   private static Singleton instance;

   private static readonly object syncRoot = new object();//程序运行时创建的静态只读的进程辅助对象

   private Singleton()//堵死了外界创建此类实例的可能
   {

   }

   public static Singleton GetInstance()
   {
       if (instance == null)//判断实例是否存在
       {
           lock (syncRoot)//加锁，防止多线程同时进入临界区
           {
               if (instance == null)//双重判断
               {
                   instance = new Singleton();

               }
           }
       }
       return instance;
   }
}

饿汉式与懒汉式

饿汉式单例类，静态初始化的方式是在自己被加载时就将自己实例化，所以被形象的称之为饿汉式单例类。由于在加载时就将自己实例化了，所以要提前占用系统资源。

//懒汉式单例类
public sealed class Singleton//sealed：防止发生派生，派生可能会增加实例
{
	 private static readonly Singleton instance = new Singleton();//在加载时便实例化
	 private Singleton()
	 {
	
	 }
	
	 public static Singleton GetSingleton()
	 {
	     return instance;
	 }
}

然而懒汉式单例类，又会面临着多线程访问的安全性问题，需要做双重锁定这样的处理才可以保证安全。（见上面多线程实例代码）

至于使用哪一种方式的单例类，还要取决于实际的需求。从C#语言角度来讲，饿汉式的单例类已经足够满足我们的需求了。

优、缺点

饿汉式单例类：

优点：实现起来简单，没有多线程同步问题。
缺点：当类SingletonTest被加载的时候，会初始化static的instance，静态变量被创建并分配内存空间，从这以后，这个static的instance对象便一直占着这段内存（即便你还没有用到这个实例），当类被卸载时，静态变量被摧毁，并释放所占有的内存，因此在某些特定条件下会耗费内存。

懒汉式单例类：

优点：单例模式的最佳实现方式。内存占用率高，效率高，线程安全，多线程操作原子性。