什么是单例模式

单例模式（Singleton Pattern）是 C#中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

这种模式涉及到一个单一的类，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象。

单例模式实现的条件

· 1、单例类只能有一个实例。

· 2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。

· 3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

单例模式介绍

意图：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。

主要解决：一个全局使用的类频繁地创建与销毁。

何时使用：当您想控制实例数目，节省系统资源的时候。

如何解决：判断系统是否已经有这个单例，如果有则返回，如果没有则创建。

关键代码：构造函数是私有的。

优点：

· 1、在内存里只有一个实例，减少了内存的开销，尤其是频繁的创建和销毁实例（比如管理学院首页页面缓存）。

· 2、避免对资源的多重占用（比如写文件操作）。

缺点：没有接口，不能继承，与单一职责原则冲突，一个类应该只关心内部逻辑，而不关心外面怎么样来实例化。

使用场景：

· 1、要求生产唯一序列号。

· 2、WEB 中的计数器，不用每次刷新都在数据库里加一次，用单例先缓存起来。

· 3、创建的一个对象需要消耗的资源过多，比如 I/O 与数据库的连接等。

单例模式的实现

双检锁/双重校验锁 简称双if+lock

使用双if+lock这种方式实现最大的优点就是线程安全，缺点是加锁影响效率。

源码

//双if+lock

class Sigleton

{

private Sigleton()

{

}

private static Sigleton _Sigleton=null;

private static Object sigleton_lock = new object();

public static Sigleton CreateInstance()

{

if(_Sigleton==null)

{

lock (sigleton_lock)

{

if (_Sigleton == null)

{

_Sigleton = new Sigleton();

}

}

}

return _Sigleton;

}

}

饿汉式单例-----利用静态构造函数

首先介绍静态构造函数

1静态函数没有修饰符修饰(默认修饰符为private，但是你不能写出来)

2.静态构造函数是系统默认调用的，程序员无法手动调用

3.如果类中没有静态构造函数，而此时类中包含静态字段（未初始化的）那么此时编译器会默认生成静态构造函数

4.在静态类中或方法中，不能使用对象

5.如果类中包含静态成员，且没有被初始化，系统会默认提供一个默认的值，这也间接说明了我们不可以直接调用静态构造函数，这也没办法控制静态函数的执行时间

6.静态构造函数只能被调用一次，并且不能有重复

7.静态构造函数不能有参数

8.虽然静态构造函数和普通构造函数名字一样，但是系统规定他俩可以共存，尽管参数列表一样

9.静态构造函数是在普通构造函数调用之前执行，一般情况下用于初始化静态字段或者拦截在实例化之前

静态构造函数:由CLR保证，在第一次使用这个类之前，调用而且只调用一次

源码

//单利模式第二种写法

class SigletonSecond

{

private SigletonSecond()

{

}

private static SigletonSecond _Sigleton = null;

//静态构造函数:由CLR保证，在第一次使用这个类之前，调用而且只调用一次

static SigletonSecond()

{

_Sigleton = new SigletonSecond();

}

public static SigletonSecond CreateInstance()

{

return _Sigleton;

}

}

饿汉式

静态变量:会在类型第一次使用的时候初始化，而且只初始化一次

源码

//单利模式第三种写法

class SigletonThird

{

private SigletonThird()

{

}

//静态变量:会在类型第一次使用的时候初始化，而且只初始化一次

private static SigletonThird _Sigleton = new SigletonThird();

public static SigletonThird CreateInstance()

{

return _Sigleton;

}

}

总结

在内存中只有一个对象，节省内存空间；

避免频繁的创建销毁对象，可以提高性能；

避免对共享资源的多重占用，简化访问；

为整个系统提供一个全局访问点。