|
|
模式分類
從目的來看：
-創(chuàng)建型（Creational）模式：負(fù)責(zé)對(duì)象創(chuàng)建
-結(jié)構(gòu)型（Structural）模式：處理類與對(duì)象間的組合
-行為型（Behavioral）模式：類與對(duì)象交互中的職責(zé)分配
從范圍來看：
-類模式處理類與子類的靜態(tài)關(guān)系
-對(duì)象模式處理對(duì)象間的動(dòng)態(tài)關(guān)系
動(dòng)機(jī)（Motivation）
在軟件系統(tǒng)中，經(jīng)常有這樣一些特殊的類，必須保證它們?cè)谙到y(tǒng)中只存在一個(gè)實(shí)例，才能確保它們的邏輯正確性、以及良好的效率。如何繞過常規(guī)的構(gòu)造器，提供一種機(jī)制來保證一個(gè)類只有一個(gè)實(shí)例？
這應(yīng)該是類設(shè)計(jì)者的責(zé)任，而不是使用者的責(zé)任
結(jié)構(gòu)（Structure）
單線程Singleton模式實(shí)現(xiàn)
私有的實(shí)例構(gòu)造器是為了屏蔽默認(rèn)產(chǎn)生的構(gòu)造器，讓類的使用者無法調(diào)用構(gòu)造器。
單線程Singleton模式的幾個(gè)要點(diǎn)
Singleton模式中的實(shí)例構(gòu)造器可以設(shè)置為protected以允許子類派生。
Singleton模式一般不要支持ICloneable接口，因?yàn)檫@可能會(huì)導(dǎo)致多個(gè)對(duì)象實(shí)例，與Singleton模式的初衷違背。
Singleton模式一般不要支持序列化，因?yàn)檫@也有可能導(dǎo)致多個(gè)對(duì)象實(shí)例，同樣與Singleton模式的初衷違背。
Singleton模式只考慮到了對(duì)象創(chuàng)建的管理，沒有考慮對(duì)象銷毀的管理。就支持垃圾回收平臺(tái)和對(duì)象的開銷來講，我們一般沒有必要對(duì)其銷毀進(jìn)行特殊的管理。
不能應(yīng)對(duì)多線程環(huán)境：在多線程環(huán)境下，使用Singleton模式仍然有可能得到Singleton類的多個(gè)實(shí)例對(duì)象。
多線程Singleton模式實(shí)現(xiàn)
volatile修飾：編譯器在編譯代碼的時(shí)候會(huì)對(duì)代碼的順序進(jìn)行微調(diào)，用volatile修飾保證了嚴(yán)格意義的順序。一個(gè)定義為volatile的變量是說這變量可能會(huì)被意想不到地改變，這樣，編譯器就不會(huì)去假設(shè)這個(gè)變量的值了。精確地說就是，優(yōu)化器在用到這個(gè)變量時(shí)必須每次都小心地重新讀取這個(gè)變量的值，而不是使用保存在寄存器里的備份。
使用.NET類型初始化機(jī)制實(shí)現(xiàn)多線程Singleton模式
以上是內(nèi)聯(lián)初始化（生成的同時(shí)進(jìn)行初始化）的單例模式，它等同于：
內(nèi)聯(lián)初始化其實(shí)是把靜態(tài)的字段放到靜態(tài)構(gòu)造器去初始化。反編譯出內(nèi)聯(lián)初始化的代碼可以看出以上結(jié)論
只要想訪問靜態(tài)字段，必定已經(jīng)在之前執(zhí)行了靜態(tài)構(gòu)造器。這樣也能夠精確地保證使用的時(shí)候一定能拿到實(shí)例，如果不使用也不會(huì)實(shí)例化對(duì)象，也就是延時(shí)加載的功能。他同樣能夠支持多線程環(huán)境，因?yàn)橹豢赡苡幸粋€(gè)線程執(zhí)行靜態(tài)構(gòu)造器，不可能有多個(gè)線程去執(zhí)行靜態(tài)構(gòu)造器，感覺就是程序已經(jīng)自動(dòng)為我們加鎖了。
它的一點(diǎn)弊端就是它不支持參數(shù)化的實(shí)例化方法。在.NET里靜態(tài)構(gòu)造器只能聲明一個(gè)，而且必須是無參數(shù)的，私有的。因此這種方式只適用于無參數(shù)的構(gòu)造器。
Singleton模式擴(kuò)展
將一個(gè)實(shí)例擴(kuò)展到n個(gè)實(shí)例，例如對(duì)象池的實(shí)現(xiàn)。（n不是指無限個(gè)實(shí)例，而是固定的某個(gè)數(shù)）將new構(gòu)造器的調(diào)用轉(zhuǎn)移到其他類中，例如多個(gè)類協(xié)同工作環(huán)境中，某個(gè)局部環(huán)境只需要擁有某個(gè)類的一個(gè)實(shí)例。理解和擴(kuò)展Singleton模式的核心是“如何控制用戶使用new對(duì)一個(gè)類的實(shí)例構(gòu)造器的任意調(diào)用”。
t1==t2 這說明，GetType方法獲得的Type實(shí)例都是單例。HttpContext.Current也是如此，他們是通過Singleton的擴(kuò)展方式實(shí)現(xiàn)的，他們的單例也并不是覆蓋所有領(lǐng)域，只是針對(duì)某些局部領(lǐng)域中，是單例的，不同的領(lǐng)域中還是會(huì)有不同的實(shí)例。
推薦參考書
《設(shè)計(jì)模式：可復(fù)用面向?qū)ο筌浖幕A(chǔ)》 GoF
《面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)》 Grady Booch
《敏捷軟件開發(fā)：原則、模式與實(shí)踐》 Robert C.Martin
《重構(gòu)：改善既有代碼的設(shè)計(jì)》 Martin Fowler
《Refactoring to Patterns》 Joshua Kerievsky
2010.9.21
NET技術(shù)：C#面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)模式縱橫談：Singleton 單件，轉(zhuǎn)載需保留來源！
鄭重聲明：本文版權(quán)歸原作者所有，轉(zhuǎn)載文章僅為傳播更多信息之目的，如作者信息標(biāo)記有誤，請(qǐng)第一時(shí)間聯(lián)系我們修改或刪除，多謝。
