這是我寫(xiě)模式設(shè)計(jì)的第二篇，首先來(lái)說(shuō)說(shuō)設(shè)計(jì)模式的分類(lèi)。
基本的23種設(shè)計(jì)模式從目的上可分為三種：
1、 創(chuàng)建型（Creational）模式：負(fù)責(zé)對(duì)象創(chuàng)建。
2、 結(jié)構(gòu)型（Structural）模式：處理類(lèi)與對(duì)象間的組合，可以解決一些繼承依賴(lài)性的問(wèn)題
3、 行為型（Behavioral）模式：類(lèi)與對(duì)象交互中的職責(zé)分配，可以解決組件間如何和交互，隔離變化。
下面來(lái)說(shuō)說(shuō)單件模式：
首先說(shuō)說(shuō)單件模式產(chǎn)生的動(dòng)機(jī)，也就是為什么會(huì)出現(xiàn)單件模式。有一些類(lèi)在系統(tǒng)中只存在一個(gè)實(shí)例才能確保他們的邏輯正確性以及良好的效率。這時(shí)我想到我遇到的一個(gè)問(wèn)題。我曾經(jīng)遇到一個(gè)WinForm程序，運(yùn)行后出現(xiàn)一個(gè)登陸框，輸入用戶(hù)名密碼后點(diǎn)擊登陸，然后顯示一個(gè)登陸后的界面。但是點(diǎn)擊登陸后，程序要做一些操作，由于這段操作用時(shí)相對(duì)較長(zhǎng)，在不經(jīng)意時(shí)，我有點(diǎn)擊了一次登陸按鈕，最后出現(xiàn)了兩個(gè)對(duì)話(huà)框。如：我現(xiàn)在有兩個(gè)Form窗體Form1和Form2。Form1上有一個(gè)按鈕用來(lái)打開(kāi)Form2并隱藏自己。我們可以這樣寫(xiě)：
private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e)
{
Form2 form = new Form2();
form.Show();
this.Hide();
}
如果我們?cè)陲@示Form2前由一些比較耗時(shí)的操作。如：我們讓線(xiàn)程的沉睡10秒在顯示Form2，當(dāng)我們?cè)诰€(xiàn)程沉睡時(shí)繼續(xù)點(diǎn)擊Form1上的Button，有可能就會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)Form2的窗體。（我試過(guò)可以出現(xiàn)兩個(gè)Form2，如果你有心試但沒(méi)事出來(lái)別拿西紅柿砍我，哈哈）
private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e)
{
Thread.Sleep(10000);
Form2 form = new Form2();
form.Show();
this.Hide();
}
這種情況出現(xiàn)不能怪客戶(hù)多點(diǎn)了一下，也不能說(shuō)是編譯器不夠智能，應(yīng)該是我們程序上的Bug，我想這種情況用單件模式應(yīng)該可以解決。
單件模式的使用意圖就是：保證一個(gè)類(lèi)僅有一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)該實(shí)例全局的訪問(wèn)點(diǎn)（這句話(huà)當(dāng)然不是我先說(shuō)的，是引用Gof在《設(shè)計(jì)模式》中的一句話(huà)）
那類(lèi)的設(shè)計(jì)者如何繞過(guò)常規(guī)的構(gòu)造器來(lái)實(shí)現(xiàn)單件模式呢？下面就來(lái)談?wù)剢渭Ｊ降膶?shí)現(xiàn)。
單件模式在結(jié)構(gòu)上使用了景泰方法來(lái)約束構(gòu)造器（也就是構(gòu)造函數(shù)）創(chuàng)建對(duì)象。
在單線(xiàn)程的情況下：私有化構(gòu)造函數(shù)，使類(lèi)的使用者調(diào)用不到這個(gè)構(gòu)造函數(shù)來(lái)new一個(gè)實(shí)例。類(lèi)型中可以自己new一個(gè)實(shí)例。類(lèi)中創(chuàng)建一個(gè)靜態(tài)私有變量和Static公有屬性。在公有屬性中實(shí)現(xiàn)此類(lèi)的實(shí)例化。這樣在第一次請(qǐng)求時(shí)創(chuàng)建此對(duì)象。代碼如下：
class Singleton
{
private static Singleton _instance;
private Singleton(){}
public static Singleton f_Instance
{
get
{
if(_instance == null)
{
_instance = new Singleton();
}
return _instance;
}
}
}
我在main函數(shù)中寫(xiě)入如下程序來(lái)查看一下這樣寫(xiě)是否有效：
static void
{
Singleton t1 = Singleton.f_Instance;
Singleton t2 = Singleton.f_Instance;
Console.Write(object.ReferenceEquals(t1,t2));
Console.Read();
}
控制臺(tái)顯示為True，開(kāi)來(lái)還是有效的。當(dāng)然在Main中我也試過(guò)這樣寫(xiě)：Singleton t1 = new Singleton(),編譯時(shí)告訴我Singleton()不可訪問(wèn)（當(dāng)然，人家是私有的，不是自家人當(dāng)然不見(jiàn)）
這種單線(xiàn)程下的單件模式有幾點(diǎn)要注意：
1、 構(gòu)造器私有化（如果要此類(lèi)被繼承，可以用protected聲明構(gòu)造器）
2、 不要支持IClinieable接口，因?yàn)闀?huì)導(dǎo)致多個(gè)對(duì)象實(shí)例的出現(xiàn)
3、 不能支持序列化
4、 單件模式只考慮了對(duì)象創(chuàng)建的管理，沒(méi)有考慮對(duì)象的銷(xiāo)毀管理（創(chuàng)建自己的對(duì)象，銷(xiāo)毀的事交給垃圾回收器吧）
5、 不能應(yīng)對(duì)多線(xiàn)程環(huán)境，因?yàn)闀?huì)導(dǎo)致多個(gè)對(duì)象實(shí)例的出現(xiàn)
那在多線(xiàn)程下如何實(shí)現(xiàn)呢？代碼如下：
class SingletonMuli//多線(xiàn)程Singleton模式
{
private static volatile SingletonMuli _instance; //volatile是為了讓編譯器對(duì)此代碼編譯后的位置不進(jìn)行調(diào)整
private SingletonMuli(){}
private static object lockHelper = new object(); //輔助器，不參與對(duì)象構(gòu)建
public static SingletonMuli f_Instance
{
get
{
if(_instance == null)
{
lock(lockHelper)
{
if(_instance == null) //雙檢查
{
_instance = new SingletonMuli();
}
}
}
return _instance;
}
}
}
當(dāng)然還有一些更簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)方法，如：
class Singleton1//可以用在多線(xiàn)程環(huán)境
{
public static readonly Singleton1 _instance = new Singleton1();
private Singleton1(){}
}
其中要提到的是在_instance私有字段的實(shí)例化叫做“內(nèi)聯(lián)初始化”。內(nèi)聯(lián)初始化是指在聲明時(shí)。
實(shí)際上面的代碼上相當(dāng)于如下代碼：
Public static readonly Singleton1 _instance;
Static Singleton() //靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)
{
_instance = new Singleton(); //私有構(gòu)造器
}
Private Singleton(){}
內(nèi)聯(lián)初始化時(shí)會(huì)先執(zhí)行靜態(tài)構(gòu)造器，如果沒(méi)有靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)，系統(tǒng)會(huì)默認(rèn)一個(gè)。在訪問(wèn)此靜態(tài)字段時(shí)執(zhí)行靜態(tài)構(gòu)造器生成。靜態(tài)構(gòu)造器保證了在多線(xiàn)程時(shí)只有一個(gè)線(xiàn)程執(zhí)行，自動(dòng)加鎖。
當(dāng)然，第二種實(shí)現(xiàn)方式也有一些缺點(diǎn)，如：靜態(tài)構(gòu)造器必須是私有的、無(wú)參的。不過(guò)也可以用其他的方式解決這類(lèi)問(wèn)題。如可以用方法屬性實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展或修改私有構(gòu)造器。
現(xiàn)在我們可以回來(lái)看看我開(kāi)始說(shuō)的那兩個(gè)Form的問(wèn)題，我們現(xiàn)在可以這樣實(shí)現(xiàn)：
private static Form2 form;
private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e)
{
Thread.Sleep(10000);
object lockhelp = new object();
if(form == null)
{
lock(lockhelp)
{
if(form == null)
{
form = new Form2();
form.Show();
}
}
}
this.Hide();
}
這樣問(wèn)題就解決了（我是沒(méi)有點(diǎn)出來(lái)第二個(gè)Form2，如果那位點(diǎn)出來(lái)了，給我發(fā)Email，我請(qǐng)她/他在天津的烤鴨）
單件模式實(shí)際上是利用控制對(duì)象創(chuàng)造過(guò)程來(lái)控制對(duì)象的創(chuàng)造個(gè)數(shù)的方法，我們可以對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)展，不是讓他只生成一個(gè)對(duì)象，可以讓他只生成幾個(gè)對(duì)象，這樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)象池。
單件模式的核心是：如何控制用戶(hù)使用new對(duì)一個(gè)類(lèi)的實(shí)例構(gòu)造器的任意調(diào)用。
