c# 設計模式之單例模式

来源:http://www.cnblogs.com/dawenyang/archive/2017/07/24/7231006.html
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單例模式：一個類在記憶體中只有一個對象（實例），並且提供一個可以全局訪問或者獲取這個對象的方法。 這兩天學的，寫了個小例子，問了同事一些關於線程的問題，還有從網上查了一些資料。還犯了一些低級的錯誤。 vs2017控制台輸出文字亂碼，從網上找了一些方法不管用，最後發現是自己新建項目選錯模板了，選擇了.N ...


 

單例模式：一個類在記憶體中只有一個對象（實例），並且提供一個可以全局訪問或者獲取這個對象的方法。

這兩天學的，寫了個小例子，問了同事一些關於線程的問題，還有從網上查了一些資料。還犯了一些低級的錯誤。

vs2017控制台輸出文字亂碼，從網上找了一些方法不管用，最後發現是自己新建項目選錯模板了，選擇了.NET CORE的模板，所以才會輸出亂碼，大家一定要吸取教訓。

直接上代碼

演示類，Person.cs

    public class Person
    {
        /// <summary>
        /// 實例化一個私有靜態變數，存儲類本身的實例
        /// </summary>
        private static Person _person  = null;

        /// <summary>
        /// 構造函數
        /// </summary>
        private Person()
        {
            Console.WriteLine("構造了一個{0}",GetType().Name);
        }
　　　　　　
        public static Person GetInstance()
        {
            if(_person == null)
                _person = new Person();
            return _person;
        }    
    }

客戶端代碼：

{
  var person1 = Person.GetInstance();
  var person2 = Person.GetInstance();
  var person3 = Person.GetInstance();
  Console.WriteLine("person1 == person2：{0}", object.ReferenceEquals(person1, person2));
}

輸出結果：

只輸出了一次，兩個對象引用相等。說明單例模式沒問題。

 

 進階：

 public class Person
 {
        /// <summary>
        /// 實例化一個私有靜態變數，存儲類本身的實例
        /// </summary>
        private static Person _person  = null;

        /// <summary>
        /// 構造函數
        /// </summary>
        private Person()
        {
            Console.WriteLine("構造了一個{0}",GetType().Name);
        }

        public static Person GetInstance()
        {
            if (_person == null)
                _person = new Person();
            return _person;
        }
}

客戶端調用代碼：

           {
                Person person1 = null;
                Person person2 = null;
                Person person3 = null;
                //多線程下可以輸出多次
                var thread1 = new Thread(() => { person1 = Person.GetInstance(); });
                var thread2 = new Thread(() => { person2 = Person.GetInstance(); });
                var thread3 = new Thread(() => { person3 = Person.GetInstance(); });
                thread1.Start();
                thread2.Start();
                thread3.Start();
                Thread.Sleep(1000);//等待子線程完成
                Console.WriteLine("person1 == person2：{0}", object.ReferenceEquals(person1, person2));
            }

輸出結果：

輸出了多次，引用也不相等。說明多次實例化這個類，單例模式寫的不完全正確，那讓我們加上線程安全驗證。

 

繼續進階： 

 public class Person
 {
        /// <summary>
        /// 實例化一個私有靜態變數，存儲類本身的實例
        /// </summary>
        private static Person _person  = null;

        /// <summary>
        /// 作為鎖的對象，使用私有的、靜態的並且是只讀的對象
        /// </summary>
        private static readonly object _obj = new object();

        /// <summary>
        /// 構造函數
        /// </summary>
        private Person()
        {
            Console.WriteLine("構造了一個{0}",GetType().Name);
        }

        /// <summary>
        /// 獲取類唯一的實例對象
        /// </summary>
        public static Person GetInstance()
        {
            if (_person == null)//先判斷是否為空
            {
                lock (_obj)//再判斷下是否有別的線程在使用
                {
                    if (_person == null)//等其他線程使用完成後再判斷是否為空
                    {
                        _person = new Person();
                    }
                }
            }
            return _person;
        }
  }

客戶端調用代碼：

            {
                //使用鎖，鎖住的對象:使用私有的、靜態的並且是只讀的對象
                Person person1 = null;
                Person person2 = null;
                Person person3 = null;
                //多線程下可以輸出多次
                var thread1 = new Thread(() => { person1 = Person.GetInstance(); });
                var thread2 = new Thread(() => { person2 = Person.GetInstance(); });
                var thread3 = new Thread(() => { person3 = Person.GetInstance(); });
                thread1.Start();
                thread2.Start();
                thread3.Start();
                Thread.Sleep(1000);//等待子線程完成
                Console.WriteLine("person1 == person2：{0}", object.ReferenceEquals(person1, person2));
            }

輸出結果：

輸出一次，引用相等，說明單例模式成功，線程安全已經加上。

進階2

可以使用靜態構造函數作為單例模式：

    public class Person
    {
        /// <summary>
        /// 實例化一個私有靜態變數，存儲類本身的實例
        /// </summary>
        private static Person _person  = null;

        /// <summary>
        /// 構造函數
        /// </summary>
        private Person()
        {
            Console.WriteLine("構造了一個{0}",GetType().Name);
        }
        
        /// <summary>
        /// 靜態構造函數,只執行一次
        /// </summary>
        static Person()
        {
            _person = new Person();
        }
        
        /// <summary>
        /// 獲取類的實例
        /// </summary>
        public static Person GetInstance()
        {
            return _person;
        }
    }

客戶端代碼：

         {
                //使用鎖，鎖住的對象:使用私有的、靜態的並且是只讀的對象
                //使用靜態構造函數，在裡面初始化person對象
                Person person1 = null;
                Person person2 = null;
                Person person3 = null;
                //多線程下可以輸出多次
                var thread1 = new Thread(() => { person1 = Person.GetInstance(); });
                var thread2 = new Thread(() => { person2 = Person.GetInstance(); });
                var thread3 = new Thread(() => { person3 = Person.GetInstance(); });
                thread1.Start();
                thread2.Start();
                thread3.Start();
                Thread.Sleep(1000);//等待子線程完成
                Console.WriteLine("person1 == person2：{0}", object.ReferenceEquals(person1, person2));
            }

輸出結果：

 

 輸出一次，引用相等，靜態構造函數也可以作為單例模式實現的一種方法。

 


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