單例模式的實作-有解無憂

　　記一下學習單例模式的筆記：

　　單例就是要保證該類僅有一個實體，實作完全封閉的單例（外部不能new）其實就要兩點要求：

全域訪問：需要一個該型別的全域靜態變數，每次獲取實體時都要判斷它是否null，不存在new，存在通過一個方法直接回傳該值獲取實體來保證物件唯一；
實體化控制：new實體不能外部new、造成實體不唯一，需要一個私有構造器禁用共有構造器，

　　根據new實體的時機，分為餓漢式和懶漢式：

一、餓漢式單例：靜態變數初始化時new

　　特點：加載時new，一開始全域就存在該唯一實體，每次用到只要獲取就行，提前占用系統資源但不存在執行緒安全問題，代碼如下：

 1     public sealed class Singleton
 2     {
 3         private static readonly Singleton instance = new Singleton();
 4         private Singleton() { }
 5 
 6         public static Singleton GetInstance()
 7         {
 8             return instance;
 9         }
10     }

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二、懶漢式單例：需要該實體的時候再new

　　特點：真正需要用到的時候才實體化，不提前占用資源但多個執行緒同時用到該實體時，會存在判斷靜態變數都為null都去new而產生多個實體的情況，有執行緒安全問題，但可以用雙重鎖定解決，

　　單執行緒懶漢單例代碼如下：

 1     public class Singleton
 2     {
 3         private static Singleton instance = null;
 4         private Singleton() { }
 5 
 6         public static Singleton GetInstance()
 7         {
 8             if (instance == null)
 9                 instance = new Singleton();
10             return instance;
11         }
12     }

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　　多執行緒懶漢單例代碼如下：

 1     public class Singleton
 2     {
 3         private static Singleton instance = null;
 4         private static readonly object obj = new object();
 5         private Singleton() { }
 6 
 7         public static Singleton GetInstance()
 8         {
 9             //雙重鎖定
10             if (instance == null)//只有為null需要實體化處理時才進行加鎖，提高性能避免不必要的等待
11             {
12                 lock (obj)
13                 {
14                     if (instance == null)//避免其他執行緒等待鎖釋放期間有執行緒已經實體化，從而造成多個實體
15                         instance = new Singleton();
16                 }
17             }    
18             return instance;
19         }
20     }

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三、注冊式單例

　　介紹一個有意思的單例-泛型注冊式，是對單例的擴展，主要了解它的設計思想和對泛型的運用，

　　其實每個類單例模式實作代碼都是差不多的：

相同的結構和方法：是否可以考慮進行抽象提取一個公共的呼叫介面？
方法的實作相同唯一不同是輸出型別：是否可以考慮設計一個適用于不同型別的通用處理方式？這個適用不同型別通用解決就要用到泛型，

　　實作代碼如下（例子使用餓漢式，當然也可以用懶漢式）：

 1     public abstract class Singleton<T> where T:class,new()
 2     {
 3         private static readonly T instance = new T();
 4         protected Singleton() { }
 5 
 6         public static T GetSingleton()//獲取單例
 7         {           
 8             return instance;
 9         }
10     }
11     public class Person : Singleton<Person> { }

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　　可以看到這種單例通過繼承的方式，既可以new實體也可以獲取單例實體，如果要實作上面的完全封閉（禁用外部new），也可以完全在Person類中寫個私有構造器在Singleton<T>類中實體的獲取new T()改為反射呼叫私有構造器的方式實作，總感覺怪怪的，

　　下面是主程式呼叫該單例方法：

 1         static void Main(string[] args)
 2         {
 3             Person p1 = Person.GetSingleton();
 4             Person p2 = Singleton<Person>.GetSingleton();
 5  
 6             if (object.ReferenceEquals(p1, p2))
 7             {
 8                 Console.WriteLine("兩個物件是同一實體");
 9             }
10             Console.ReadKey();
11         }
12

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　　輸出結果：

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標籤：設計模式

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