設計模式 深入淺出之——單例模式

單例模式

單例模式（Singleton Pattern）是 設計模式 中最簡單的設計模式之一。這種類型的設計模式屬於創建型模式，它提供了一種創建對象的最佳方式。

這種模式涉及到一個單一的類，該類負責創建自己的對象，同時確保只有單個對象被創建。這個類提供了一種訪問其唯一的對象的方式，可以直接訪問，不需要實例化該類的對象。

注意：

• 1、單例類只能有一個實例。
• 2、單例類必須自己創建自己的唯一實例。
• 3、單例類必須給所有其他對象提供這一實例。

 

介紹

意圖：保證一個類僅有一個實例，並提供一個訪問它的全局訪問點。

主要解決：一個全局使用的類頻繁地創建與銷燬。

何時使用：當您想控制實例數目，節省系統資源的時候。

如何解決：判斷系統是否已經有這個單例，如果有則返回，如果沒有則創建。

關鍵代碼：構造函數是私有的。

應用實例： 1、一個黨只能有一個主席。 2、Windows 是多進程多線程的，在操作一個文件的時候，就不可避免地出現多個進程或線程同時操作一個文件的現象，所以所有文件的處理必須通過唯一的實例來進行。 3、一些設備管理器常常設計爲單例模式，比如一個電腦有兩臺打印機，在輸出的時候就要處理不能兩臺打印機打印同一個文件。

優點： 1、在內存裏只有一個實例，減少了內存的開銷，尤其是頻繁的創建和銷燬實例（比如管理學院首頁頁面緩存）。 2、避免對資源的多重佔用（比如寫文件操作）。

缺點：沒有接口，不能繼承，與單一職責原則衝突，一個類應該只關心內部邏輯，而不關心外面怎麼樣來實例化。

使用場景： 1、要求生產唯一序列號。 2、WEB 中的計數器，不用每次刷新都在數據庫里加一次，用單例先緩存起來。 3、創建的一個對象需要消耗的資源過多，比如 I/O 與數據庫的連接等。

注意事項：getInstance() 方法中需要使用同步鎖 synchronized (Singleton.class) 防止多線程同時進入造成 instance 被多次實例化。

實現

我們將創建一個 SingleObject 類。SingleObject 類有它的私有構造函數和本身的一個靜態實例。

 

SingleObject 類提供了一個靜態方法，供外界獲取它的靜態實例。SingletonPatternDemo，我們的演示類使用 SingleObject 類來獲取 SingleObject 對象。

 

步驟 1

1.創建一個 Singleton 類——懶漢式。

 

#region 模塊信息
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// File Name:             SingleObject
// Author:                romantic123fly
// WeChat||QQ:            at853394528 || 853394528 
// **********************************************************************
#endregion
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
/*
 *餓漢式
是否 Lazy 初始化：否
是否多線程安全：是
實現難度：易
描述：這種方式比較常用，但容易產生垃圾對象。
優點：沒有加鎖，執行效率會提高。
缺點：類加載時就初始化，浪費內存。
它基於 classloder 機制避免了多線程的同步問題，不過，instance 在類裝載時就實例化，
雖然導致類裝載的原因有很多種，在單例模式中大多數都是調用 getInstance 方法， 
但是也不能確定有其他的方式（或者其他的靜態方法）導致類裝載，這時候初始化 instance 顯然沒有達到 lazy loading 的效果。
*/
namespace SingleMode
{
    public class SingletonOne
    {
        private static SingletonOne instance = new SingletonOne();
        public static SingletonOne GetInstance()
        {
            return instance;
        }
        //讓構造函數爲 private，這樣該類就不會被實例化
        private SingletonOne() { }
        public void Print()
        {
            Debug.Log("我是餓漢式單例，線程安全");
        }
    }
}

 

#region 模塊信息
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// File Name:             SingletonTwo
// Author:                romantic123fly
// WeChat||QQ:            at853394528 || 853394528 
// **********************************************************************
#endregion
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
namespace SingleMode
{
    public class SingletonTwo
    {
        /*
         * 懶漢式，線程不安全
         是否 Lazy 初始化：是
         是否多線程安全：否
         實現難度：易
         描述：這種方式是最基本的實現方式，這種實現最大的問題就是不支持多線程。
         因爲沒有加鎖 synchronized，所以嚴格意義上它並不算單例模式。
         這種方式 lazy loading 很明顯，不要求線程安全，在多線程不能正常工作。
         */

        private static SingletonTwo instance;
        public static SingletonTwo GetInstance()
        {
            if (instance == null)
            {
                instance = new SingletonTwo();
            }
            return instance;
        }
        //讓構造函數爲 private，這樣該類就不會被實例化
        private SingletonTwo() { }
        public void Print()
        {
            Debug.Log("我是懶漢式單例，多線程不安全");
        }
    }
}

步驟 2

從 singleton 類獲取唯一的對象

#region 模塊信息
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// File Name:             MainSingle
// Author:                romantic123fly
// WeChat||QQ:            at853394528 || 853394528 
// **********************************************************************
#endregion
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
/*意圖：保證一個類僅有一個實例，並提供一個訪問它的全局訪問點。
主要解決：一個全局使用的類頻繁地創建與銷燬。
何時使用：當您想控制實例數目，節省系統資源的時候。
如何解決：判斷系統是否已經有這個單例，如果有則返回，如果沒有則創建。
關鍵代碼：構造函數是私有的。
優點：
1、在內存裏只有一個實例，減少了內存的開銷，尤其是頻繁的創建和銷燬實例（比如管理學院首頁頁面緩存）。
2、避免對資源的多重佔用（比如寫文件操作）。
缺點：
沒有接口，不能繼承，與單一職責原則衝突，一個類應該只關心內部邏輯，而不關心外面怎麼樣來實例化。
注意事項：
getInstance() 方法中需要使用同步鎖 synchronized (Singleton.class) 防止多線程同時進入造成 instance 被多次實例化。
*/
namespace SingleMode
{
    public class MainSingle : MonoBehaviour
    {

        // Use this for initialization
        void Start()
        {
            SingletonOne.GetInstance().Print();
            SingletonTwo.GetInstance().Print();
        }
    }
}

 

步驟 3

 

運行結果

 

源碼資源鏈接：https://download.csdn.net/download/qq_37310110/10287490