单例模式 - Singleton

单例模式(Singleton),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。
通常我们可以让一个全局变量使得一个对象被访问，但它不能防止你实例化多个对象。一个最好的办法就是，让类自身负责保存它的唯一实例。这个类可以保证没有其他实例可以被创建，并且它可以提供一个访问该实例的方法。

单例模式结构图：

Singleton类，定义一个GetInstance操作，允许客户访问它的唯一实例。GetInstance是一个静态方法，主要负责创建自己的唯一实例。

class Singleton
{
 private static Singleton instance;
 //构造方法让其private,这就堵死了外界利用new 创建此类实例的可能
 private Singleton()
 {

 }
 public static Singleton GetInstance()
 {
  if(instance ==  null)
  {
   instance = new Singleton();
  }
  return instance;
 }
 
}

---客户端代码---
static void Main(string[] args)
{
 Singleton s1 = Singleton.GetInstance();
 Singleton s2 = Singleton.GetInstance();
 if(s1==s2)
 {
  Console.WriteLine("两个对象是相同的实例");
 }
 Console.Read();
}

以上创建单例的代码在多线程环境下会有问题，如果要保证在多线程运行下也是唯一则如下：
class Singleton
{
 private static Singleton instance;
 //程序运行时创建一个静态只读的进程辅助对象
 private static readonly object syncRoot = new object();
 //构造方法让其private,这就堵死了外界利用new 创建此类实例的可能
 private Singleton()
 {

 }
 public static Singleton GetInstance()
 {
  //双重锁定,先判断，不存在则锁，再判断
  if(instance ==  null)
  {
   lock(syncRoot)
   {
    if(instance ==  null)
    {
     instance = new Singleton();
    }
   }
  }
  return instance;
 }
 
}

在实际应用当中，c#与公共语言运行库也提供了一种‘静态初始化'方法，这种方法不需要开发人员显式地编写安全代码，即可解决多线程环境下不安全的问题
代码
//sealed 阻止发生派生，而派生可能会增加实例
public sealed class Singleton
{
 //在第一次引用类的任何成员时创建实例，公共语言运行库负责处理变量的初始化
 private static readonly Singleton instance = new Singleton();
 private Singleton()
 {}
 
 public static Singleton GetInstance()
 {
  return instance;
 }
}

这种静态初始化的方式是在自己被加载时就将自己实例化验，所以被形象地称之为饿汉式单例类（注：要提前占用资源哦），原先的单例模式处理方式是要在第一次被引用时，才将自己实例化，所以称为懒汉式单例类。