一、定义：
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，让类自身负责保存他的唯一实例。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。
二、特点：
1.保证唯一实例对象；
2.该单例对象必须由单例类自行创建；
3.单例类对外提供一个访问该单例的全局访问点；
三、优点：
1.保证唯一的实例化
2.单例模式因为Singleton类封装它的唯一实例，这样它可以严格地控制客户怎样访问它以及何时访问它。简单地说就是对唯一实例的受控访问
四、缺点：
1.单例模式的功能代码通常写在一个类中，如果功能设计不合理，则很容易违背单一职责原则；
2.单例模式一般没有接口，扩展困难。如果要扩展，则除了修改原来的代码，没有第二种途径，违背开闭原则；
3.单例模式的功能代码通常写在一个类中，如果功能设计不合理，则很容易违背单一职责原则
五、实现：
①、单例模式
//Single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 LazySingleton { //懒汉单例：在第一次被引用时，才会将自己实例化。 private static LazySingleton instance; //私有静态的类变量 private LazySingleton() { } //私有的构造方法，防止外界能够new实例化它 public static LazySingleton GetInstance() //获得实例静态方法 { if (instance == null) //判断是否有实例 { instance = new LazySingleton(); //创建实例 } return instance; //返回实例 } }
//客户端代码
class Program { static void Main(string[] args) { Singleton s1 = Singleton.GetInstance(); Singleton s2 = Singleton.GetInstance(); if (s1 == s2) //比较两次实例化后对象的结果是否相同 { Console.WriteLine("两个对象是相同的实例"); } Console.Read(); } }
如何满足单例：1.构造方法是private、static方法、if语句判断
这样的话就满足了单例的效果，保证只实例化一个类，因为LazySingleton封装它的唯一实例，这样它可以严格地控制客户怎样访问它以及何时访问它。简单地说就是对唯一实例的受控访问。客户端通过那唯一可以访问的GetInstance方法来访问那一个实例。但如果是多个线程同时调用GetInstance方法，同时运行到了GetInstance方法这儿，它们都会去判断有没有被实例化，判断都为True，那样的话就创建了两个实例，就违背了单例模式，不是一个单例。如何解决这样一个问题呢？
给进程一把锁来处理。lock是确保当一个线程位于代码的临界区时，另一个线程不进入临界区。如果其他线程试图进入锁定的代码，则它将一直等待（即被阻止），知道该对象被释放。
②、多线程单例
//单例类 class MultiThreadSingleton { private static MultiThreadSingleton instance; //声明静态类变量 private static readonly object syncRoot = new object(); //程序运行时创建一个静态只读的进程辅助对象 private MultiThreadSingleton() { } //私有的构造方法，防止外界new实例化它 public static MultiThreadSingleton GetInstance() //创建实例方法 { lock (syncRoot) //加锁，在同一个时刻加了锁的那部分程序只有一个线程可以进入 { if (instance == null) //判断是否创建实例 { instance = new MultiThreadSingleton(); //创建实例 } } return instance; //返回实例 } }
//客户端代码
class Program { static void Main(string[] args) { MultiThreadSingleton s1 = MultiThreadSingleton.GetInstance(); //调用单例类的GetInstance方法，获得实例 MultiThreadSingleton s2 = MultiThreadSingleton.GetInstance(); //调用单例类的GetInstance方法，获得实例 if (s1 == s2) //判断两个实例是否相同 { Console.WriteLine("两个对象是相同的实例"); //控制台输出结果 } Console.Read(); //读取下一个字符 } }
我们可以让最先进入的那个线程先上一把锁，创建实例。后面在进入的线程就不会再去创建对象实例了，因为第一名来的线程已经创建了，你这个判断的结果是False，自然无法创建了。这样的话就保证了多个线程同时访问的话不会有多个实例化。解决了上面单实例带来的问题。但每次进入的线程都需要先加锁在判断，我都还不知道有没有创建过这个实例呢你就让我加锁，第一名已经实例化过了，我进去再加锁，在判断一次，如果有上百个线程同时访问呢，这样的工作重复上百次，不是很影响我这个程序的性能吗？我们就可以用到双重锁定来解决这个问题
③、双重锁定（Double-Check Locking）
class MultiThreadSingleton { private static MultiThreadSingleton instance; //声明静态类变量 private static readonly object syncRoot = new object(); //程序运行时创建一个静态只读的进程辅助对象 private MultiThreadSingleton() { } //私有的构造方法，防止外界new实例化它 public static MultiThreadSingleton GetInstance() //此方法是获得本类实例的唯一全局访问点 { if(instance ==null) //一重：判断是否创建实例 { lock (syncRoot) //加锁，在同一个时刻加了锁的那部分程序只有一个线程可以进入 { if (instance == null) //二重：判断若实例不存在，则new一个新实例，否则返回已有的实例 { instance = new MultiThreadSingleton(); //创建实例 } } } return instance; //返回实例 } }
//客户端代码
class Program { static void Main(string[] args) { MultiThreadSingleton s1 = MultiThreadSingleton.GetInstance(); //调用单例类的GetInstance方法，获得实例 MultiThreadSingleton s2 = MultiThreadSingleton.GetInstance(); //调用单例类的GetInstance方法，获得实例 if (s1 == s2) //判断两个实例是否相同 { Console.WriteLine("两个对象是相同的实例"); //控制台输出结果 } Console.Read(); //读取下一个字符 } }
通过这样两重的判断，进入的线程不用每次都加锁，只是在实例未被创建的时候在加锁处理。同时也保证多线程的安全。
④、静态初始化
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示地编写线程安全代码，即可解决多线程环境下它是不是安全问题。也可以理解为饿汉单例。这种静态初始化的方式是在自己被加载时将自己实例化，有种迫不及待的感觉
public sealed class EagerSingleton //组织发生派生，而派生可能会增加实例（sealed：密封的） { //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初始化 private static readonly EagerSingleton instance = new EagerSingleton(); //饿汉单例：类一加载就实例化对象，提前占用系统资源 private EagerSingleton() { } public static EagerSingleton GetInstance() { return instance; } }
instance变量标记为readonly，意味着只能在静态初始化期间或类构造函数中分配变量
六、饿汉单例和懒汉单例区别
