《Head First设计模式》C#实现(六)——单例模式

单例模式：保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

构成：

1.私有的构造函数

2.私有静态的实例

3.返回实例的静态方法

  public class Singleton
    {
        private static Singleton uniqueInstance = new Singleton();
        private Singleton() { Console.WriteLine("this is a new singleton"); }
        public static Singleton getInstance()
        {
            if (uniqueInstance == null)
            {
                return uniqueInstance;
            }
            return uniqueInstance;
        }
    }

这种叫做饿汉模式，实例在类加载时就创建了，缺点是如果实例如果消耗大量的资源而没有使用就会造成浪费，另一种懒汉模式，实例在被使用时才创建，

  public class Singleton
    {
        private static Singleton uniqueInstance;
        private Singleton() { Console.WriteLine("this is a new singleton"); }
        public static Singleton getInstance()
        {
            if (uniqueInstance == null)
            {
                return uniqueInstance = new Singleton();
            }
            return uniqueInstance;
        }
    }

但是这不是线程安全的

例如

class Program {

        static void Main(string[] args) {
            while (true) {
                Thread t1 = new Thread(Test);
                t1.Start();
            }
        }
        static void Test() {
            Singleton s = Singleton.getInstance();
        }

    }

执行的结果有可能是这样

程序创建了多个实例，这不是我们想要的结果，原因是某个线程if (uniqueInstance == null)语句执行后让出了使用权，当它重新获得CPU使用权的时候，可能别的CPU已经创建了实例，而它并不知道，继续执行return uniqueInstance= new Singleton();导致出现多个实例。

因此，要为方法加锁

  public class Singleton
    {
        private static Singleton uniqueInstance;
        private Singleton() { Console.WriteLine("this is a new singleton"); }
        private static readonly object syncRoot = new object();
        public static Singleton getInstance()
        {
            lock (syncRoot)
            {
                if (uniqueInstance == null)
                {
                      return uniqueInstance = new Singleton();
                }
            }

            return uniqueInstance;
        }
    }

但是这又带来了一个问题，在实例已经创建完成了，但还是会有大量的线程卡在lock (syncRoot)，它们都还会尝试创建实例，这降低了性能

为此，还要为此方法创建另外一个验证

 public static Singleton getInstance()
        {
            if (uniqueInstance == null)
            {
                lock (syncRoot)
                {
                    if (uniqueInstance == null)
                    {
                       return uniqueInstance = new Singleton();
                    }
                }
            }
            return uniqueInstance;
        }

此时，当实例已经创建完成之后，各线程不再访问临界区，提高了性能