设计模式-单例 2022-02-18

单例模式(Singleton Pattern)是一种创建型设计模式，让你能够保证一个类只有一个实例，并提供一个访问该实例的全局节点。

解释

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单例模式同时解决了两个问题，但违反了单一职责原则:

1. 保证一个类只有一个实例
2. 为该实例提供一个全局访问节点

所有单例的实现都包含以下两个相同的步骤:

1. 将默认构造函数设为私有，防止其他对象使用单例类的 new 运算符
2. 新建一个静态构建方法作为构造函数

单例模式 UML

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适用场景

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1. 如果程序中的某个类对于所有客户端只有一个可用的实例，可以使用单例模式
2. 如果你需要更加严格地控制全局变量，可以使用单例模式

代码示例

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using System;
namespace SingletonPatternDemo 
{
    sealed class Singleton
    {
        private Singleton() { }

        private static Singleton _instance;

        private static readonly object _lock = new object();

        public static Singleton GetInstance(string value)
        {
            if (_instance == null)
            {
                lock (_lock)
                {
                    if (_instance == null)
                    {
                        _instance = new Singleton();
                        _instance.Value = value;
                    }
                }
            }
            return _instance;
        }

        public string Value { get; set; }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine(
                "{0}\n{1}\n\n{2}\n",
                "If you see the same value, then singleton was reused (yay!)",
                "If you see different values, then 2 singletons were created (booo!!)",
                "RESULT:"
            );
            
            Thread process1 = new Thread(() =>
            {
                TestSingleton("FOO");
            });
            Thread process2 = new Thread(() =>
            {
                TestSingleton("BAR");
            });
            
            process1.Start();
            process2.Start();
            
            process1.Join();
            process2.Join();
            // output

            // FOO
            // FOO
        }
        
        public static void TestSingleton(string value)
        {
            Singleton singleton = Singleton.GetInstance(value);
            Console.WriteLine(singleton.Value);
        } 
    }
}