C#設計模式——單件模式(Singleton Pattern)

一、概述
在軟件開發過程中，我們有時候需要保證一個類僅有一個實例，比如在一個電腦用戶下只能運行一個outlook實例。這時就需要用到單件模式。
二、單件模式
單件模式保證一個類僅有一個實例，並提供一個訪問它的全局訪問點。。
單件模式的結構圖如下：

Singleton負責創建自己的唯一實例，並定義一個Instance方法允許客戶訪問該實例。
三、示例
先來看看最簡單的單件模式實現例子。

 1     class SimpleSingleton
 2     {
 3         private static SimpleSingleton _instance;
 4 
 5         private SimpleSingleton()
 6         {
 7         }
 8 
 9         public static SimpleSingleton Instance()
10         {
11             if (_instance == null)
12             {
13                 _instance = new SimpleSingleton();
14             }
15             return _instance;
16         }
17     }

顯然，這種實現方式並不是線程安全的，在多線程環境中可能會得到多個SimpleSingleton實例。要解決這一問題，可以使用雙重否定的方式。首先創建一個Singleton類的私有靜態變量 padlock。

private static readonly object _padlock = new object();

然后修改Instance方法。

 1     if (instance==null)
 2     {
 3         lock (_padlock)
 4         {
 5             if (instance==null)
 6             {
 7                 instance = new Singleton();
 8             }
 9         }
10     }
11     return instance;

在實際應用中，一般可以利用C#靜態初始化的特性來實現線程安全的Singleton。

 1     class ThreadSafeSingleton
 2     {
 3         private static ThreadSafeSingleton _instance = new ThreadSafeSingleton();
 4 
 5         private ThreadSafeSingleton()
 6         {
 7         }
 8 
 9         public static ThreadSafeSingleton Instance()
10         {
11             return _instance;
12         }
13     }

這種方法比較簡單，但也有一個缺點，即無法實現延遲初始化。對此可以在Singleton類中創建一個嵌套類，利用嵌套類來實現延遲初始化，這里就不再贅述。