單例模式及常見寫法分析(設計模式01)
——《設計模式》
單例模式的概念非常easy。以下以C#語言為樣例,列出常見單例寫法的優缺點。
1、簡單實現
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; } } }
對於線程來說不安全
單線程中已滿足要求
長處:
由於實例是在 Instance 屬性方法內部創建的。因此類能夠使用附加功能
直到對象要求產生一個實例才執行實例化;這樣的方法稱為“惰性實例化”。
惰性實例化避免了在應用程序啟動時實例化不必要的 singleton。
2、線程的安全
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; } } }
同一個時刻加了鎖的那部分程序僅僅有一個線程能夠進入
對象實例由最先進入的那個線程創建
後來的線程在進入時(instence == null)為假,不會再去創建對象實例
添加了額外的開銷,損失了性能
3、雙重鎖定
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; } } }
多線程安全
線程不是每次都加鎖
同意實例化延遲到第一次訪問對象時發生
4、靜態初始化
public sealed class Singleton { private static readonly Singleton instance = null; static Singleton() { instance = new Singleton(); } private Singleton() { } public static Singleton Instance { get { return instance; } } }評註:
依賴公共語言執行庫負責處理變量初始化
公共靜態屬性為訪問實例提供了一個全局訪問點
對實例化機制的控制權較少(.NET代為實現)
靜態初始化是在 .NET 中實現 Singleton 的首選方法
小註:
靜態構造函數既沒有訪問修飾符,C#會自己主動把他們標記為private。之所以必須標記為private。
是為了阻止開發者寫的代碼調用它,對它的調用總是由CLR負責的。
5、延遲初始化
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(); } } }評註:
初始化工作由Nested類的一個靜態成員來完畢,這樣就實現了延遲初始化。
由於靜態函數的調用時機,是在類被實例化或者靜態成員被調用的時候進行調用。並且是由.net框架來調用靜態構造函數來初始化靜態成員變量。 所以,假設依照寫法四來寫。再調用Hello方法的時候,就會實例化出來Singleton實例,這不是我們想看到的。由於我們有可能僅僅是想用Hello方法,而不是別的。
註意事項:
1、Singleton模式中的實例構造器能夠設置為protected以同意子類派生。
2、Singleton模式一般不要支持ICloneable接口,由於這可能會導致多個對象實例,與Singleton模式的初衷違背。
3、Singleton模式一般不要支持序列化,由於這也有可能導致多個對象實例,相同與Singleton模式的初衷違背。
4、Singletom模式僅僅考慮到了對象創建的管理,沒有考慮對象銷毀的管理。就支持垃圾回收的平臺和對象的開銷來講,我們一般沒有必要對其銷毀進行特殊的管理。
總結:
1、Singleton模式是限制而不是改進類的創建。
2、理解和擴展Singleton模式的核心是“怎樣控制用戶使用new對一個類的構造器的隨意調用”。
3、能夠非常easy的改動一個Singleton,使它有少數幾個實例。這樣做是同意的並且是有意義的。
作者:jiankunking 出處:http://blog.csdn.net/jiankunking
本文部分內容來自網絡,截圖部分來自《CLR.via.C#第三版》
單例模式及常見寫法分析(設計模式01)