C# 单例模式的五种写法

1、简单实现

 

 

 

 

 

C#

 

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public sealed class Singleton     {         static Singleton instance = null;           public void Show()         {             Console.WriteLine(  "instance function");         }         private Singleton()         {         }           public static Singleton Instance         {             get             {                 if (instance == null)                 {                     instance = new Singleton();                 }                 return instance;             }         }     }

评注：
对于线程来说不安全
单线程中已满足要求

优点:
由于实例是在 Instance 属性方法内部创建的，因此类可以使用附加功能
直到对象要求产生一个实例才执行实例化；这种方法称为“惰性实例化”。惰性实例化避免了在应用程序启动时实例化不必要的 singleton。

2、线程的安全

 

 

 

 

 

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public sealed class Singleton     {         static Singleton instance = null;         private static readonly object padlock = new object();           private Singleton()         {         }           public static Singleton Instance         {             get             {                 lock (padlock)                 {                     if (instance == null)                     {                         instance = new Singleton();                     }                 }                   return instance;             }         }     }

评注：
同一个时刻加了锁的那部分程序只有一个线程可以进入
对象实例由最先进入的那个线程创建
后来的线程在进入时（instence == null）为假，不会再去创建对象实例
增加了额外的开销，损失了性能

3、双重锁定

 

 

 

 

 

C#

 

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public sealed class Singleton     {         static Singleton instance = null;         private static readonly object padlock = new object();           private Singleton()         {         }           public static Singleton Instance         {             get             {                 if (instance == null)                 {                     lock (padlock)                     {                         if (instance == null)                         {                             instance = new Singleton();                         }                     }                 }                 return instance;             }         }     }

评注：
多线程安全
线程不是每次都加锁
允许实例化延迟到第一次访问对象时发生

4、静态初始化

 

 

 

 

 

C#

 

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public sealed class Singleton     {         private static readonly Singleton instance = null;         static Singleton()         {             instance = new Singleton();         }         private Singleton()         {         }         public static Singleton Instance         {             get             {                 return instance;             }         }     }

评注：
依赖公共语言运行库负责处理变量初始化
公共静态属性为访问实例提供了一个全局访问点
对实例化机制的控制权较少(.NET代为实现)
静态初始化是在 .NET 中实现 Singleton 的首选方法

小注：
静态构造函数既没有访问修饰符，C#会自动把他们标记为private，之所以必须标记为private，是为了阻止开发人员写的代码调用它，对它的调用总是由CLR负责的。

5、延迟初始化

 

 

 

 

 

C#

 

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public sealed class Singleton     {         private Singleton()         {         }         public static Singleton Instance         {             get             {                 return Nested.instance;             }         }           public static void Hello()         {         }           private class Nested         {             internal static readonly Singleton instance = null;             static Nested()             {                 instance = new Singleton();             }         }     }

评注：
初始化工作由Nested类的一个静态成员来完成，这样就实现了延迟初始化。

由于静态函数的调用时机，是在类被实例化或者静态成员被调用的时候进行调用，并且是由.net框架来调用静态构造函数来初始化静态成员变量，所以，如果按照写法四来写，再调用Hello方法的时候，就会实例化出来Singleton实例，这不是我们想看到的，因为我们有可能只是想用Hello方法，而不是别的。

注意事项：
1、Singleton模式中的实例构造器可以设置为protected以允许子类派生。
2、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。
3、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。
4、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。

总结：
1、Singleton模式是限制而不是改进类的创建。
2、理解和扩展Singleton模式的核心是“如何控制用户使用new对一个类的构造器的任意调用”。
3、可以很简单的修改一个Singleton，使它有少数几个实例，这样做是允许的而且是有意义的。