C#设计模式——单件模式(Singleton Pattern)

一、概述
在软件开发过程中，我们有时候需要保证一个类仅有一个实例，比如在一个电脑用户下只能运行一个outlook实例。这时就需要用到单件模式。
二、单件模式
单件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。。
单件模式的结构图如下：

Singleton负责创建自己的唯一实例，并定义一个Instance方法允许客户访问该实例。
三、示例
先来看看最简单的单件模式实现例子。

 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     }

显然，这种实现方式并不是线程安全的，在多线程环境中可能会得到多个SimpleSingleton实例。要解决这一问题，可以使用双重否定的方式。首先创建一个Singleton类的私有静态变量 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;

在实际应用中，一般可以利用C#静态初始化的特性来实现线程安全的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     }

这种方法比较简单，但也有一个缺点，即无法实现延迟初始化。对此可以在Singleton类中创建一个嵌套类，利用嵌套类来实现延迟初始化，这里就不再赘述。