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
// **********************************************************************
// Copyright (C) 2018 Blazors
// Please contact me if you have any questions
// File Name: SingleObject
// Author: romantic123fly
// **********************************************************************
#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
// **********************************************************************
// Copyright (C) 2018 Blazors
// Please contact me if you have any questions
// File Name: SingletonTwo
// Author: romantic123fly
// **********************************************************************
#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
// **********************************************************************
// Copyright (C) 2018 Blazors
// Please contact me if you have any questions
// File Name: MainSingle
// Author: romantic123fly
// **********************************************************************
#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