Singleton单件（创建型模式）
动机（Motivation）
在软件系统中，经常有这样一些特殊的类，必须保证它们在系统中只存在一个实例，才能确保它们的逻辑正确性、以及良好的效率。
如何绕过常规的构造器，提供一种机制来保证一个类只有一个实例？
这应该是类设计者的责任，而不是使用者的责任。
意图（Intent）
保证一个类仅有一个实例，并提供一个该实例的全局访问点。
结构（Structure）
单线程Singleton 模式实现
{
private static Singleton instance;
private Singleton() { }
public static Singleton Instance
{
get
{
if (instance == null)
{
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
}
class Test
{
public static void Main()
{
Singleton s = Singleton.Instance;
}
}
单线程Singleton模式的几个要点
Singleton模式中的实例构造器可以设置为protected以允许子类派生。
Singleton模式一般不要支持ICloneable接口，因为这可能会导致多个对象实例，与Singleton模式的初衷违背。
Singleton模式一般不要支持序列化，因为这也有可能导致多个对象实例，同样与Singleton模式的初衷违背。
Singletom模式只考虑到了对象创建的管理，没有考虑对象销毁的管理。就支持垃圾回收的平台和对象的开销来讲，我们一般没有必要对其销毁进行特殊的管理。
不能应对多线程环境：在多线程环境下，使用Singleton模式仍然有可能得到Singleton类的多个实例对象。
多线程Singleton 模式实现
{
private static volatile Singleton2 instance = null;
private static object lockhelper = new object();
private Singleton2() { }
public static Singleton2 Instance
{
get
{
if (instance == null)
{
lock (lockhelper)
{
if (instance == null)
{
instance = new Singleton2();
}
}
}
return instance;
}
}
}
使用.NET类型初始化机制实现多线程Singleton 模式
{
public static readonly Singleton3 Instance = new Singleton3();
private Singleton3() { }
}
class Singleton3_1
{
public static readonly Singleton3_1 Instance = new Singleton3_1();
private Singleton3_1() { }
static Singleton3_1()
{
Instance = new Singleton3_1();
}
}
Singleton模式扩展
将一个实例扩展到n个实例，例如对象池的实现。
将new 构造器的调用转移到其他类中，例如多个类协同工作环境中，某个局部环境只需要拥有某个类的一个实例。
理解和扩展Singleton模式的核心是“如何控制用户使用new对一个类的实例构造器的任意调用”。
推荐参考书
• 《设计模式：可复用面向对象软件的基础》GoF
• 《面向对象分析与设计》Grady Booch
• 《敏捷软件开发：原则、模式与实践》Robert C. Martin
• 《重构：改善既有代码的设计》Martin Fowler
• 《Refactoringto Patterns 》JoshuaKerievsky