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1. 概述
单例模式是一种创建型设计模式#xff0c;旨在确保一个类只有一个实例#xff0c;并提供一个全局访问点以获取该实例。这种模式有助于控制资源的访问、管理全局配置或共享状态#xff0c;确保系统中某个类只存在一个实例。
2. 目的
确保一个类仅有一个…单例模式
1. 概述
单例模式是一种创建型设计模式旨在确保一个类只有一个实例并提供一个全局访问点以获取该实例。这种模式有助于控制资源的访问、管理全局配置或共享状态确保系统中某个类只存在一个实例。
2. 目的
确保一个类仅有一个实例且提供全局访问点以便其他类可以轻松访问该实例。
3. 实现方式
3.1 懒汉式单例Lazy Initialization
懒汉式单例通过延迟实例化的方式在第一次使用时才创建实例。这通常通过加锁来保证在多线程环境下只创建一个实例。
public class Singleton
{private static Singleton instance;private static readonly object lockObject new object();
private Singleton() { }
public static Singleton Instance{get{lock (lockObject){if (instance null){instance new Singleton();}}return instance;}}
}
优点 延迟加载节省资源。
缺点 多线程环境下可能会创建多个实例需要使用锁机制保证线程安全。
3.2 饿汉式单例Eager Initialization
饿汉式单例在类加载时就创建实例保证在任何线程访问之前已经存在一个实例。
public class Singleton
{private static readonly Singleton instance new Singleton();
private Singleton() { }
public static Singleton Instance{get { return instance; }}
}
优点 在程序启动时就进行实例化线程安全。
缺点 可能在程序启动时就占用资源。
3.3 双检锁/双重校验锁Double-Checked Locking
双检锁单例在检查实例是否存在时使用了两次检查一次在没有锁的情况下另一次在加锁的情况下。
public class Singleton
{private static Singleton instance;private static readonly object lockObject new object();
private Singleton() { }
public static Singleton Instance{get{if (instance null){lock (lockObject){if (instance null){instance new Singleton();}}}return instance;}}
}
优点 在实例为 null 的情况下才进行加锁提高性能。
缺点 需要考虑多线程情况下的双检查确保线程安全。
3.4 静态初始化单例
静态初始化单例通过静态构造函数在类加载时完成实例化。
public class Singleton
{// 使用静态 readonly 字段确保线程安全的初始化private static readonly Singleton instance;
// 私有构造函数防止外部直接实例化private Singleton() { }
// 静态构造函数用于初始化实例static Singleton(){instance new Singleton();}
// 全局访问点public static Singleton Instance{get { return instance; }}
}
优点 利用静态初始化的线程安全特性保证了只有一个实例。
缺点 无法进行延迟加载可能在程序启动时就占用资源。
4. 选择单例模式的需求和场景
选择单例模式的实现方式取决于具体的需求和应用场景。懒汉式和饿汉式适用于不同的情况而双检锁和静态初始化单例则是对性能和资源占用的一些折中选择。在多线程环境下需要特别注意实现的线程安全性可以使用锁机制或者其他线程安全的方式来保证单例的唯一性。选择合适的单例模式实现可以在系统中提供高效且唯一的实例。
