重温设计模式 --- 单例模式

引言

单例模式是一种创建型设计模式，它的主要目的是确保某个类在应用程序中只有一个实例，并且这个实例能够被全局访问。在许多情况下，单例模式是非常有用的，比如说当你需要创建一个全局的配置类或者日志类时，单例模式可以让你轻松地实现这些功能。

在实现单例模式时，有两种常见的方法，“懒汉式”和“饿汉式”

懒汉式

public class Singleton
{
    private static Singleton instance;
    
    private Singleton()
    {
        // 私有构造函数
    }
    
    public static Singleton GetInstance()
    {
        if(instance == null)
        {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

这种方式的特点是只有在需要的时候才会创建实例，而不是在类加载的时候就创建实例。这种方式可以节省系统资源，但是可能会影响性能。

懒汉式（双检锁）

上文中的实现方案中，并未考虑到线程安全，要确保在多线程环境下只有一个实例被创建，需要使用双重检查锁定，双检锁/双重校验锁（DCL，即 double-checked locking）。

public class Singleton
{
    private static Singleton instance;
    private static readonly object lockObject = new object();

    private Singleton()
    {
        // 私有构造函数
    }

    public static Singleton GetInstance()
    {
        if (instance == null)
        {
            lock (lockObject)
            {
                if (instance == null)
                {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

饿汉式

public class Singleton
{
    private static Singleton instance = new Singleton();
    
    private Singleton()
    {
        // 私有构造函数
    }
    
    public static Singleton GetInstance()
    {
        return instance;
    }
}

这种方式的特点是在类加载的时候就创建实例，而不是在需要的时候才创建实例。这种方式可以保证线程安全，但是可能会浪费系统资源。

在使用“饿汉式”方式实现单例模式时，实例是在类加载时创建的。因此，不需要使用额外的线程安全技术。

总结

总的来说，单例模式是一种常见的设计模式，它能够确保某个类在应用程序中只有一个实例，并且这个实例能够被全局访问。但在使用“懒汉式”实现时，要注意线程安全问题。