C#设计模式之单例模式

 更新时间:2022年03月07日 10:49:01   作者:.NET开发菜鸟  
这篇文章介绍了C#设计模式之单例模式,文中通过示例代码介绍的非常详细。对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下

单例模式也是创建型模式的一种,也是23种设计模式中比较简单的一种。见名思意,在整个软件系统中,只有某个类型的一个对象,并且访问他的地方也只有一个,也就是只有一个全局对象访问点,这个实例或对象被所有是应用程序所共享;很多可以使用到这样的功能模块:比如数据库连接池对象、打印机对象,因为整个系统中,数据库的连接只在一个地方连接,打印机在整个系统中也只有一个。这种情况下,单例模式就很大的减少了一个内存的开销,因为对象的创建是比较消耗内存的,同时因为系统中只有一个实例,比较容易控制,省去了对象创建的过程,更快的进行一个响应,但是在使用单例模式时,由于只有一个实例,所有的线程都可以去使用这个实例,那么不能保证线程的一个安全性,如果要想保证线程的安全性,我们需要使用其他的一些辅助措施。所以对于线程安全的对象我们最好不要使用单例模式,否则可能会降低系统的效率。单例模式只需要一个类就可以实现,自己关联自己,那么如何实现呢?我们只需要将构造方法定义成私有的,这样用户就不能自己去创建这个对象了,然后通过一个静态方法和静态变量来存放类的唯一的一个实例。

示例:

创建单例类:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace 单例模式
{
   public  class Singleton
    {
       /// <summary>
       /// 1.定义一个私有的构造函数,在类的外部不能被调用
       /// </summary>
       private Singleton()
       {
           Console.WriteLine("我被创建了!");
       }

       // 2.创建该类的一个静态变量
       private stati
       c Singleton Instance;
       // 3.创建返回值为该类型的一个静态方法 (此方法对外公开)
       public static Singleton CreateInstance()
       {
           if (Instance == null)
           {
               Instance = new Singleton();
           }
           return Instance;
       }
    }
}

主程序调用:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace 单例模式
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Singleton s1 = Singleton.CreateInstance();
            Singleton s2 = Singleton.CreateInstance();

            Console.ReadKey();
        }
    }
}

运行结果:

从最后的结果中可以看出,实例只被创建了一次。

在来看看下面的例子:

for (int i = 0; i < 10; i++)
{
        // 执行委托的异步调用
        new Action(() =>
        {
            Singleton singleton = Singleton.CreateInstance();
        }).BeginInvoke(null,null);
}

结果:

从上面的截图中看出构造函数被执行了三次。单例模式不是只会构造一次吗?这里为什么执行了三次呢?因为这里是多线程并发的,10个任务是同时开始的,可能对象不为null的时候有多个线程进入了,所以会执行多次。要解决这种问题,可以使用加锁。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace 单例模式
{
   public  class Singleton
    {
       /// <summary>
       /// 1.定义一个私有的构造函数,在类的外部不能被调用
       /// </summary>
       private Singleton()
       {
           Console.WriteLine("我被创建了!");
       }

       // 2.创建该类的一个静态变量
       private static Singleton Instance;
        // 创建锁
        private static object Singleton_Lock = new object();

       // 3.创建返回值为该类型的一个静态方法 (此方法对外公开)
       public static Singleton CreateInstance()
       {
            lock(Singleton_Lock) // 保证任意时刻只有一个线程才能进入判断
            {
                if (Instance == null)
                {
                    Instance = new Singleton();
                }
            }
           return Instance;
       }
    }
}

再次运行程序查看结果:

这时只会构造一个对象了。

在来看看懒汉式的单例模式:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace 单例模式
{
    public class SingletonSecond
    {
        private SingletonSecond()
        {
            Console.WriteLine("我被创建了!");
        }

        private static SingletonSecond Instance = null;

        /// <summary>
        /// 静态构造函数:由CLR保证在第一次使用这个类之前,调用而且只调用一次
        /// </summary>
        static SingletonSecond()
        {
            Instance = new SingletonSecond();
        }

        public static SingletonSecond CreateInstance()
        {
            return Instance;
        }
    }
}

在来看看第三种写法:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace 单例模式
{
    public class SingletonThird
    {
        private SingletonThird()
        {
            Console.WriteLine("我被创建了!");
        }

        /// <summary>
        /// 静态变量:会在类型第一次使用的时候初始化,而且只初始化一次
        /// </summary>
        private static SingletonThird Instance = new SingletonThird();

        public static SingletonThird CreateInstance()
        {
            return Instance;
        }
    }
}

代码下载地址:点击下载

到此这篇关于C#设计模式之单例模式的文章就介绍到这了。希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持脚本之家。

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