设计模式-单例模式

单例模式是一个很常见的设计模式，广泛应用于各类应用程序的设计中，今天好好的总结一下关于单例模式的内容。先看一下单例模式的类图：

所谓单例模式，其实就是在为了解决类实例过多而产生负面的影响这个问题，所以单例模式就是要保证在内存中最多只有一个类的实例，并提供一个访问它的全局访问点，下面看一个例子，关于WPF中的单例模式；
需求是：主窗体上有一个工具箱的按钮，点击这个按钮就会出现一个新的工具箱的窗体，要求最多只能出现一个工具箱的窗体，怎么办?

private void Form1_Load(object sender,EventArgs){    this.IsMdiContainer = true;}private void ToolStripMenuItemToolBox_Click(object sender,EventArgs e){    FormToolbox ftb = new FormToolbox();    ftb.MdiParent = this;    ftb.show();}

上述代码中每点击按钮一次就会出现一个工具箱的窗体，这显然是不符合要求的，所以必须得对这段代码进行改进！

private FormToolbox ftb;private void Form1_Load(object sender,EventArgs){    this.IsMdiContainer = true;}private void ToolStripMenuItemToolBox_Click(object sender,EventArgs e){    //先判断对象是否为空，如果为空才进行实例化，而且重要的一点是窗体关闭之后实例并不会变成null，而是会变成Disposed    if(ftb == NULL || ftb.IsDisposed){        FormToolbox ftb = new FormToolbox();        ftb.MdiParent = this;        ftb.show();    }}

但是这样有两点坏处，第一：对象是否实例化是在主窗体中进行判断的，这样显然是不符合逻辑的，合乎情理的做法应该是主窗体中只是通知启动工具箱，至于工具箱窗体是否实例化，这要工具箱自己来判断，其他窗体的责任就只是使用它而已。第二：如果其他的窗体也要调用这个工具箱，那么就得复制一份代码过去，如果要修改代码，那么有太多的地方需要修改，不符合软件的设计原则， 因为复制的代码是最容易导致bug的，所以我们还是要进行改进。

public partial class FormToolbox:Form{    private static FormToolbox ftb = null;//静态实例变量    //将构造方法私有化，这样在类的外部就不能实例化这个类的对象，就不会产生多余的实例    private FormToolbox(){        InitializeComponent();    }    //在类的内部进行实例化，并且对外提供静态方法来访问类的实例，这样可以保证唯一实例    public static FormToolbox GetInstance(){        if(ftb == null || ftb.IsDisposed){            ftb = new FormToolbox();            ftb.MdiParentForm1.ActiveForm;        }        return ftb;    }}

如果是在多线程环境下使用单例模式，那么要注意的一点是一定要给if判断的外面加上锁，防止出现多个线程同时通过了if判断，然后创建了多个类的实例。

public static FormToolbox GetInstance(){    Lock(object){        if(ftb == null || ftb.IsDisposed){            ftb = new FormToolbox();            ftb.MdiParentForm1.ActiveForm;        }        return ftb;    }}

上面这段代码看起来性能并不是很好，因为不管对象是不是为空，都需要lock，这种做法会影响性能，所以需要改良：双重锁定！

public static FormToolbox GetInstance(){    if(ftb == null){        Lock(object){            if(ftb == null || ftb.IsDisposed){                ftb = new FormToolbox();                ftb.MdiParentForm1.ActiveForm;            }            return ftb;        }    }}

上面这种单例模式的处理方式是要在第一次被引用时，才会将自己实例化，这种单例模式的实现方式成为懒汉式！
还有一种实现方式是饿汉式，也就是静态初始化，在静态类的实例变量声明的时候就让其初始化，那么这种方式就会在自己别加载的时候就将自己实例化！一般来说，饿汉式的单例类已经足够满足我们的需求！