c#设计模式之单例模式的实现方式

/// <summary> /// 创建一个 Singleton 类（饿汉式） /// 这种方式比较常用，但容易产生垃圾对象。 ///优点：没有加锁，执行效率会提高。 ///缺点：类加载时就初始化，浪费内存。 ///它基于 classloder 机制避免了多线程的同步问题，不过，instance 在类装载时就实例化， ///虽然导致类装载的原因有很多种，在单例模式中大多数都是调用 getInstance 方法， ///但是也不能确定有其他的方式（或者其他的静态方法）导致类装载，这时候初始化 instance 显然没有达到 lazy loading 的效果。 /// </summary> public class SingleObject {  //创建 SingleObject 的一个对象  private static SingleObject instance = new SingleObject();  //让构造函数为 private，这样该类就不会被实例化  private SingleObject() {   Console.WriteLine("我被创建了.饿汉式");  }  //获取唯一可用的对象  public static SingleObject GetInstance()  {   return instance;  }  public void ShowMessage()  {   Console.WriteLine("Hello World.饿汉式");  } }

/// <summary> /// 创建一个 Singleton 类（懒汉式） /// 这种方式具备很好的 lazy loading，能够在多线程中很好的工作，但是，效率很低，99% 情况下不需要同步。 /// 优点：第一次调用才初始化，避免内存浪费。 /// 缺点：懒汉式在单个线程中没有问题，但多个线程同事访问的时候就可能同事创建多个实例，而且这多个实例不是同一个对象。 /// </summary> public class SingleObject1 {  //创建 SingleObject 的一个对象  private static SingleObject1 instance;  //让构造函数为 private，这样该类就不会被实例化  private SingleObject1() { }  //获取唯一可用的对象  public static SingleObject1 GetInstance()  {   if (instance == null)   {    instance = new SingleObject1();    Console.WriteLine("我被创建了.懒汉式");   }   return instance;  }  public void ShowMessage()  {   Console.WriteLine("Hello World.懒汉式");  } }

/// <summary> /// 创建一个 Singleton 类（双重验证） /// 这种方式具备很好的 lazy loading，能够在多线程中很好的工作，但是，效率很低，99% 情况下不需要同步。 /// 优点：第一次调用才初始化，避免内存浪费，线程安全。 /// 缺点：必须加锁 synchronized 才能保证单例，但加锁会影响效率。 /// </summary> public class SingleObject2 {  //创建 SingleObject 的一个对象  private static SingleObject2 instance;  // 定义一个标识确保线程同步  private static readonly object locker = new object();  //让构造函数为 private，这样该类就不会被实例化  private SingleObject2() { }  //获取唯一可用的对象  public static SingleObject2 GetInstance()  {   //// 如果为空，那么就加锁，创建实例   if (instance == null)   {    lock (locker)    {     //// 枷锁成功后，在做一次非空判断，避免在加锁期间以创建了实例而导致重复创建     if (instance == null)     {      instance = new SingleObject2();      Console.WriteLine("我被创建了.双重验证");     }    }   }   return instance;  }  public void ShowMessage()  {   Console.WriteLine("Hello World.双重验证");  } }

/// <summary> /// 创建一个 Singleton 类(静态内部类)  /// 这种方式不用加锁，在效率上和内存使用上都比较优秀 /// 克服了饿汉模式的不足饿汉模式执行效率高，由于在类加载的时候初始化导致内存浪费 /// </summary> public class SingletonStatic {  /// <summary>  /// 内部类  /// </summary>  public class SingletonStaticInner  {   /// <summary>   /// 当一个类有静态构造函数时，它的静态成员变量不会被beforefieldinit修饰   /// 就会确保在被引用的时候才会实例化，而不是程序启动的时候实例化   /// </summary>   static SingletonStaticInner() { }   /// <summary>   /// 实例化   /// </summary>   internal static SingletonStatic singletonStatic = new SingletonStatic();  }  /// <summary>  /// 私有构造函数  /// </summary>  private SingletonStatic() {   Console.WriteLine("我被创建了.静态内部类");  }  /// <summary>  /// 获取实例  /// </summary>  /// <returns></returns>  public static SingletonStatic GetInstance()  {   return SingletonStaticInner.singletonStatic;  }  public void ShowMessage()  {   Console.WriteLine("Hello World.静态内部类");  } }

/* 介绍意图：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。主要解决：一个全局使用的类频繁地创建与销毁。何时使用：当您想控制实例数目，节省系统资源的时候。如何解决：判断系统是否已经有这个单例，如果有则返回，如果没有则创建。关键代码：构造函数是私有的。应用实例：典型的已有应用：1、windows的任务管理器等2、IIS的HttpApplication，所有的HttpModule都共享一个HttpApplication实例在项目中的实际使用场景：1、日志组件2、多线程线程池管理3、网站计数器4、配置文件管理  */ class Program {  static void Main(string[] args)  {   TaskFactory taskFactory = new TaskFactory();   List<Task> taskList = new List<Task>();   //// 测试--饿汉式    for (int i = 0; i < 5; i++)   {    taskList.Add(taskFactory.StartNew(() =>    {     SingleObject.GetInstance();    }));   }   //// 测试--懒汉式    for (int i = 0; i < 5; i++)   {    taskList.Add(taskFactory.StartNew(() =>    {     SingleObject1.GetInstance();    }));   }   //// 测试--双重验证    for (int i = 0; i < 5; i++)   {    taskList.Add(taskFactory.StartNew(() =>    {     SingleObject2.GetInstance();    }));   }   //// 测试--静态内部类    for (int i = 0; i < 5; i++)   {    taskList.Add(taskFactory.StartNew(() =>    {     SingletonStatic.GetInstance();    }));   }   Console.ReadLine();  } }