设计模式研究（二）-Singleton

上篇：设计模式研究（一）实例比较TemplateMethod与Strategy

本篇先讨论单件 Singleton，单件的目标是保证一个类型只有一个实例，那么由谁来保证实例的唯一性呢？可能的方案有：

a）调用端保证。
调用端调用一个类时，他是不需要也不会去考虑这个类是否已经被实例化的。而且把这样的监管工作交给调用端是很不负责的做法。
b）类型内部保证。
类型内部如何保证？

将实例创建工作放到类型内部，这样类型就可以将实例创建工作监管起来。类型可以知道内部的实例有没有被创建，甚至可以知道创建实例的工作被执行了多少次。

所以个人认为理解单件需要分为两步：

1、 监管工作谁来做？实例的监管工作需要类型自己去做。

2、 监管工作如何做？类型如何保证实例唯一就是技术实现问题了，可以看到的版本有 线程安全的、双重锁定的、延迟初始化的等。

下面使用伪代码逐步分析实例化工作放到类型内部的做法。

调用我，实例我给你

class Singleton
{
Singleton Instance = null;
// 实例化类型 Singleton
Singleton GetInstance()
{
Instance = new Singleton();
return Instance;
}
}你只管调用，我保证唯一

class Singleton
{
Singleton Instance = null;
//实例化类型 Singleton
Singleton GetInstance()
{
Instance = new Singleton();
return Instance;
}
// 实例化类型 Singleton，实例化时判断类型有没有被创建过，这样就保证了实例的唯一
Singleton GetInstance()
{
if (Instance == null)
{
Instance = new Singleton();
}
return Instance;
}
}你们都可以调用，我需要统计调用次数

class Singleton
{
Singleton Instance = null;
public int Count { get; set; }
//实例化类型 Singleton
Singleton GetInstance()
{
Instance = new Singleton();
return Instance;
}
// 实例化类型 Singleton，实例化时判断类型有没有被创建过，这样就保证了实例的唯一
Singleton GetInstance()
{
if (Instance == null)
{
Instance = new Singleton();
}
return Instance;
}
// 实例化类型 Singleton，并且加入一个计数器，这样能知道实例化工作被执行了多少次
Singleton GetInstance()
{
Count++;
if (Instance == null)
{
Instance = new Singleton();
}
return Instance;
}
}想使用实例？请出示合法证件

class Singleton
{
Singleton Instance = null;
public int Count { get; set; }
//实例化类型 Singleton
Singleton GetInstance()
{
Instance = new Singleton();
return Instance;
}
// 实例化类型 Singleton，实例化时判断类型有没有被创建过，这样就保证了实例的唯一
Singleton GetInstance()
{
if (Instance == null)
{
Instance = new Singleton();
}
return Instance;
}
// 实例化类型 Singleton，并且加入一个计数器，这样能知道实例化工作被执行了多少次
Singleton GetInstance()
{
Count++;
if (Instance == null)
{
Instance = new Singleton();
}
return Instance;
}
// 实例化类型 Singleton，并且接收一个合法的授权，这样可以知道每个授权方的调用次数，使用频率
Singleton GetInstance(string caller)
{
//Check 调用方合法性验证
if (Check(caller))
{
CallerCount(caller);
if (Instance == null)
{
Instance = new Singleton();
}
return Instance;
}
else
return null;
}
//记录调用方调用次数
public void CallerCount(string caller)
{
//caller Count++
}
public bool Check(string caller)
{
return true;
}
}

欢迎一起讨论！

--------------------------补充-------------------------------

我把几种流行的 Singleton 写法发出来，省的大家再去查资料。

public sealed class MySingleton
{
static MySingleton instance = null;
MySingleton() { }
//简单写法
public static MySingleton Istance
{
get
{
if (instance == null)
{
instance = new MySingleton();
}
return instance;
}
}
//线程安全
static readonly object obj = new object();
public static MySingleton SafeInstance
{
get
{
lock (obj)
{
if (instance == null)
instance = new MySingleton();
return instance;
}
}
}
//双重锁定 节约开销
public static MySingleton LockInstance
{
get
{
if (instance == null)
{
lock (obj)
{
if (instance == null)
instance = new MySingleton();
}
}
return instance;
}
}
//静态初始化
static MySingleton() { }
static readonly MySingleton staticinstance = new MySingleton();
public static MySingleton StaticInstance
{
get
{
return staticinstance;
}
}
//延迟初始化
public static MySingleton lazyInstance
{
get
{
return Lazy.staticinstance;
}
}
class Lazy
{
internal static readonly MySingleton staticinstance = new MySingleton();
static Lazy() { }
}
}