设计模式 深入浅出之——单例模式

单例模式

单例模式（Singleton Pattern）是 设计模式 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。

注意：

• 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。

 

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。

应用实例： 1、一个党只能有一个主席。 2、Windows 是多进程多线程的，在操作一个文件的时候，就不可避免地出现多个进程或线程同时操作一个文件的现象，所以所有文件的处理必须通过唯一的实例来进行。 3、一些设备管理器常常设计为单例模式，比如一个电脑有两台打印机，在输出的时候就要处理不能两台打印机打印同一个文件。

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。

注意事项：getInstance() 方法中需要使用同步锁 synchronized (Singleton.class) 防止多线程同时进入造成 instance 被多次实例化。

实现

我们将创建一个 SingleObject 类。SingleObject 类有它的私有构造函数和本身的一个静态实例。

 

SingleObject 类提供了一个静态方法，供外界获取它的静态实例。SingletonPatternDemo，我们的演示类使用 SingleObject 类来获取 SingleObject 对象。

 

步骤 1

1.创建一个 Singleton 类——懒汉式。

 

#region 模块信息
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// File Name:             SingleObject
// Author:                romantic123fly
// WeChat||QQ:            at853394528 || 853394528 
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#endregion
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
/*
 *饿汉式
是否 Lazy 初始化：否
是否多线程安全：是
实现难度：易
描述：这种方式比较常用，但容易产生垃圾对象。
优点：没有加锁，执行效率会提高。
缺点：类加载时就初始化，浪费内存。
它基于 classloder 机制避免了多线程的同步问题，不过，instance 在类装载时就实例化，
虽然导致类装载的原因有很多种，在单例模式中大多数都是调用 getInstance 方法， 
但是也不能确定有其他的方式（或者其他的静态方法）导致类装载，这时候初始化 instance 显然没有达到 lazy loading 的效果。
*/
namespace SingleMode
{
    public class SingletonOne
    {
        private static SingletonOne instance = new SingletonOne();
        public static SingletonOne GetInstance()
        {
            return instance;
        }
        //让构造函数为 private，这样该类就不会被实例化
        private SingletonOne() { }
        public void Print()
        {
            Debug.Log("我是饿汉式单例，线程安全");
        }
    }
}

 

#region 模块信息
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// File Name:             SingletonTwo
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// WeChat||QQ:            at853394528 || 853394528 
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#endregion
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
namespace SingleMode
{
    public class SingletonTwo
    {
        /*
         * 懒汉式，线程不安全
         是否 Lazy 初始化：是
         是否多线程安全：否
         实现难度：易
         描述：这种方式是最基本的实现方式，这种实现最大的问题就是不支持多线程。
         因为没有加锁 synchronized，所以严格意义上它并不算单例模式。
         这种方式 lazy loading 很明显，不要求线程安全，在多线程不能正常工作。
         */

        private static SingletonTwo instance;
        public static SingletonTwo GetInstance()
        {
            if (instance == null)
            {
                instance = new SingletonTwo();
            }
            return instance;
        }
        //让构造函数为 private，这样该类就不会被实例化
        private SingletonTwo() { }
        public void Print()
        {
            Debug.Log("我是懒汉式单例，多线程不安全");
        }
    }
}

步骤 2

从 singleton 类获取唯一的对象

#region 模块信息
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// Copyright (C) 2018 Blazors
// Please contact me if you have any questions
// File Name:             MainSingle
// Author:                romantic123fly
// WeChat||QQ:            at853394528 || 853394528 
// **********************************************************************
#endregion
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
/*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。
注意事项：
getInstance() 方法中需要使用同步锁 synchronized (Singleton.class) 防止多线程同时进入造成 instance 被多次实例化。
*/
namespace SingleMode
{
    public class MainSingle : MonoBehaviour
    {

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

 

步骤 3

 

运行结果

 

源码资源链接：https://download.csdn.net/download/qq_37310110/10287490