快捷導(dǎo)航

C#單例模式Singleton的實(shí)現(xiàn)詳解

更新時(shí)間：2023年05月26日 08:25:24 作者：橙子家

單例模式（Singleton?Pattern）是日常開發(fā)中最簡單的設(shè)計(jì)模式之一，它提供了一種創(chuàng)建對象的最佳方式，本文主要為大家介紹的是C#單例模式的實(shí)現(xiàn)方法，需要的可以參考一下

一、簡介

1、什么是單例模式

一句話解釋：

單一的類，只能自己來創(chuàng)建唯一的一個(gè)對象。

單例模式（Singleton Pattern）是日常開發(fā)中最簡單的設(shè)計(jì)模式之一。這種類型的設(shè)計(jì)模式屬于創(chuàng)建型模式，它提供了一種創(chuàng)建對象的最佳方式。

這種模式涉及到一個(gè)單一的類，該類負(fù)責(zé)創(chuàng)建自己的對象，同時(shí)確保只有一個(gè)對象被創(chuàng)建。這個(gè)類提供了一種訪問其唯一的對象的方式，可以直接訪問，不需要實(shí)例化該類的對象。

一個(gè)比喻：（班主任與學(xué)生）

比如一個(gè)班級，只有一個(gè)班主任，任何一個(gè)同學(xué)要找班主任，都是找的同一個(gè)，班主任忙的時(shí)候，當(dāng)然就出現(xiàn)排隊(duì)的情況。

2、優(yōu)缺點(diǎn)和使用場景

優(yōu)點(diǎn)：內(nèi)存里只有一個(gè)實(shí)例，減少了內(nèi)存的開銷，也避免了對象高頻創(chuàng)建帶來的性能損耗。
缺點(diǎn)：任務(wù)量大時(shí)，會出現(xiàn)排隊(duì)，耗時(shí)增加。另外與單一職責(zé)原則沖突，一個(gè)類應(yīng)該只關(guān)心內(nèi)部邏輯，而不關(guān)心外面怎么樣來實(shí)例化。

使用場景舉例：

要求生產(chǎn)唯一序列號。
WEB 中的計(jì)數(shù)器，不用每次刷新都在數(shù)據(jù)庫里加一次，用單例先緩存起來。
創(chuàng)建的一個(gè)對象需要消耗的資源過多，比如 I/O 與數(shù)據(jù)庫的連接等。

二、單例模式簡單實(shí)現(xiàn)

public class Singleton
{
    private static Singleton instance = null;
    private static object lockObject = new object();
    /// <summary>
    /// 私有化構(gòu)造函數(shù)，防止外部實(shí)例化
    /// </summary>
    private Singleton() { }
    public static Singleton Instance
    {
        get
        {
            if (instance == null)
            {
                lock (lockObject) // 線程同步鎖
                {
                    if (instance == null) // Lazy Initialization
                    {
                        instance = new Singleton();
                    }
                }
            }
            return instance;
        }
    }
    /// <summary>
    /// 重置 Singleton
    /// </summary>
    public void Reset()
    {
        instance = null;
    }
}

測試代碼：

static void Main(string[] args)
{
    var instance1 = Singleton.Instance;
    var instance2 = Singleton.Instance;
    Console.WriteLine(instance1 == instance2); // 輸出 true 
}

三、帶參數(shù)的單例模式實(shí)現(xiàn)

public class SingletonParameters
{
    private static SingletonParameters instance = null;
    private static object lockObject = new object();
    private int _firstvalue, _secondvalue;
    /// <summary>
    /// 私有化構(gòu)造函數(shù)，防止外部實(shí)例化
    /// </summary>
    private SingletonParameters(int first, int second)
    {
        this._firstvalue = first;
        this._secondvalue = second;
    }
    public static SingletonParameters InstanceParameters(int first, int second)
    {
        if (instance == null)
        {
            lock (lockObject) // 線程同步鎖
            {
                if (instance == null) // Lazy Initialization
                {
                    instance = new SingletonParameters(first, second);
                }
            }
        }
        else
        {
            instance.FirstValue = first;
            instance.SecondValue = second;
        }
        return instance;
    }
    public int FirstValue { get { return _firstvalue; } set { _firstvalue = value; } }
    public int SecondValue { get { return _secondvalue; } set { _secondvalue = value; } }
    /// <summary>
    /// 重置 Singleton
    /// </summary>
    public void Reset()
    {
        instance = null;
    }
}

測試代碼：

var instance1 = SingletonParameters.InstanceParameters(1, 2);
Console.WriteLine($"FirstValue:{instance1.FirstValue}");
Console.WriteLine($"SecondValue:{instance1.SecondValue}");
var instance2 = SingletonParameters.InstanceParameters(3, 4);
Console.WriteLine($"FirstValue:{instance2.FirstValue}");
Console.WriteLine($"SecondValue:{instance2.SecondValue}");
Console.WriteLine($"instance1 == instance2 : {instance1 == instance2}");