單例模式參考模板

1、C#設(shè)計(jì)模式（7）Singleton Pattern 一、 單例（Singleton）模式單例模式的特點(diǎn)：· 單例類只能有一個(gè)實(shí)例。 · 單例類必須自己創(chuàng)建自己的唯一實(shí)例。 · 單例類必須給所有其它對(duì)象提供這一實(shí)例。單例模式應(yīng)用：· 每臺(tái)計(jì)算機(jī)可以有若干個(gè)打印機(jī)，但只能有一個(gè)Printer Spooler，避免兩個(gè)打印作業(yè)同時(shí)輸出到打印機(jī)。 · 一個(gè)具有自動(dòng)編號(hào)主鍵的表可以有多個(gè)用戶同時(shí)使用，但數(shù)據(jù)庫(kù)中只能有一個(gè)地方分配下一個(gè)主鍵編號(hào)。否則會(huì)出現(xiàn)主鍵重復(fù)。二、 Singleton模式的結(jié)構(gòu)：Singleton模式包含的角色只

2、有一個(gè)，就是Singleton。Singleton擁有一個(gè)私有構(gòu)造函數(shù)，確保用戶無(wú)法通過new直接實(shí)例它。除此之外，該模式中包含一個(gè)靜態(tài)私有成員變量instance與靜態(tài)公有方法Instance()。Instance方法負(fù)責(zé)檢驗(yàn)并實(shí)例化自己，然后存儲(chǔ)在靜態(tài)成員變量中，以確保只有一個(gè)實(shí)例被創(chuàng)建。（關(guān)于線程問題以及C#所特有的Singleton將在后面詳細(xì)論述）。三、 程序舉例：該程序演示了Singleton的結(jié)構(gòu)，本身不具有任何實(shí)際價(jià)值。/ Singleton pattern - Structural example 

3、0;using System;/ "Singleton"1 / 8class Singleton  / Fields  private static Singleton instance;  / Constructor  protected Singleton()   / Methods  public static Singl

4、eton Instance()      / Uses "Lazy initialization"    if( instance = null )      instance = new Singleton();    return instance;

5、60; /*/ <summary>/ Client test/ </summary>public class Client  public static void Main()      / Constructor is protected - cannot use new    Si

6、ngleton s1 = Singleton.Instance();    Singleton s2 = Singleton.Instance();    if( s1 = s2 )      Console.WriteLine( "The same instance" );  

7、四、 在什么情形下使用單例模式：使用Singleton模式有一個(gè)必要條件：在一個(gè)系統(tǒng)要求一個(gè)類只有一個(gè)實(shí)例時(shí)才應(yīng)當(dāng)使用單例模式。反過來(lái)，如果一個(gè)類可以有幾個(gè)實(shí)例共存，就不要使用單例模式。注意：不要使用單例模式存取全局變量。這違背了單例模式的用意，最好放到對(duì)應(yīng)類的靜態(tài)成員中。不要將數(shù)據(jù)庫(kù)連接做成單例，因?yàn)橐粋€(gè)系統(tǒng)可能會(huì)與數(shù)據(jù)庫(kù)有多個(gè)連接，并且在有連接池的情況下，應(yīng)當(dāng)盡可能及時(shí)釋放連接。Singleton模式由于使用靜態(tài)成員存儲(chǔ)類實(shí)例，所以可能會(huì)造成資源無(wú)法及時(shí)釋放，帶來(lái)問題。五、 Singleton模式在實(shí)際系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)下面這段Singleton代碼演示了負(fù)載均衡對(duì)象。在負(fù)載

8、均衡模型中，有多臺(tái)服務(wù)器可提供服務(wù)，任務(wù)分配器隨機(jī)挑選一臺(tái)服務(wù)器提供服務(wù)，以確保任務(wù)均衡（實(shí)際情況比這個(gè)復(fù)雜的多）。這里，任務(wù)分配實(shí)例只能有一個(gè)，負(fù)責(zé)挑選服務(wù)器并分配任務(wù)。/ Singleton pattern - Real World example  using System;using System.Collections;using System.Threading;/ "Singleton"class LoadBalancer 

9、; / Fields  private static LoadBalancer balancer;  private ArrayList servers = new ArrayList();  private Random random = new Random();  / Constructors (protected)  p

10、rotected LoadBalancer()      / List of available servers    servers.Add( "ServerI" );    servers.Add( "ServerII" );    servers.Add( "Se

11、rverIII" );    servers.Add( "ServerIV" );    servers.Add( "ServerV" );    / Methods  public static LoadBalancer GetLoadBalancer()     &

12、#160;/ Support multithreaded applications through    / "Double checked locking" pattern which avoids    / locking every time the method is invoked   &

13、#160;if( balancer = null )          / Only one thread can obtain a mutex      Mutex mutex = new Mutex();      mutex

14、.WaitOne();      if( balancer = null )        balancer = new LoadBalancer();      mutex.Close();        return balancer;

15、    / Properties  public string Server      get          / Simple, but effective random load balancer      int 

16、;r = random.Next( servers.Count );      return servers r .ToString();      /*/ <summary>/ SingletonApp test/ </summary>/public class SingletonApp  public

17、 static void Main( string args )      LoadBalancer b1 = LoadBalancer.GetLoadBalancer();    LoadBalancer b2 = LoadBalancer.GetLoadBalancer();    LoadBalancer b3 

18、= LoadBalancer.GetLoadBalancer();    LoadBalancer b4 = LoadBalancer.GetLoadBalancer();    / Same instance?    if( (b1 = b2) && (b2 = b3) && (b3 

19、= b4) )      Console.WriteLine( "Same instance" );    / Do the load balancing    Console.WriteLine( b1.Server );    Console.WriteLine( b2.Se

20、rver );    Console.WriteLine( b3.Server );    Console.WriteLine( b4.Server );  六、 C#中的Singleton模式C#的獨(dú)特語(yǔ)言特性決定了C#擁有實(shí)現(xiàn)Singleton模式的獨(dú)特方法。這里不再贅述原因，給出幾個(gè)結(jié)果：方法一：下面是利用.NET Framework平臺(tái)優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)Singleton模式的代碼：sealed class Singl

21、eton   private Singleton();   public static readonly Singleton Instance=new Singleton();這使得代碼減少了許多，同時(shí)也解決了線程問題帶來(lái)的性能上損失。那么它又是怎樣工作的呢？注意到，Singleton類被聲明為sealed，以此保證它自己不會(huì)被繼承，其次沒有了Instance的方法，將原來(lái)_instance成員變量變成public readonly，并在聲明時(shí)被初始化。通過這些改變，我們確實(shí)

22、得到了Singleton的模式，原因是在JIT的處理過程中，如果類中的static屬性被任何方法使用時(shí)，.NET Framework將對(duì)這個(gè)屬性進(jìn)行初始化，于是在初始化Instance屬性的同時(shí)Singleton類實(shí)例得以創(chuàng)建和裝載。而私有的構(gòu)造函數(shù)和readonly(只讀)保證了Singleton不會(huì)被再次實(shí)例化，這正是Singleton設(shè)計(jì)模式的意圖。（摘自： ）不過這也帶來(lái)了一些問題，比如無(wú)法繼承，實(shí)例在程序一運(yùn)行就被初始化，無(wú)法實(shí)現(xiàn)延遲初始化等。詳細(xì)情況可以參考微軟MSDN文章：Exploring the Singleton Design Pattern方法二：既然方法一存在問題，我們還有其它辦法。public sealed class Singleton  Singleton()     &