singleton模式
singleton（譯為單件或單態）模式是設計模式中比較簡單而常用的模式。
有些時候在整個應用程式中，會要求某個類有且只有乙個例項，這個時候可以採用singleton模式進行設計。用singleton模式設計的類不僅能保證在應用中只有乙個例項，而且提供了一種非全域性變數的方法進行全域性訪問，稱為全域性訪問點，這樣對於沒有全域性變數概念的純物件導向語言來說是非常方便的，比如c#。
本文用乙個計數器的例子來描述在c#中如何使用singleton模式：計數的值設計為計數器類的乙個私有成員變數，它被4個不同的執行緒進行讀寫操作，為保證計數的正確性，在整個應用當中必然要求計數器類的例項是唯一的。
singleton的實現方式
首先看看教科書方式的singleton標準實現的兩種方法，以下用的是類c#偽**：
方法一：
using system;
namespace cspattern.singleton
static public singleton instance() }
} 方法二：
using system;
namespace cspattern.singleton
static public singleton instance()
return unisingleton;
} } }
singleton模式的實現有兩個技巧：一是使用靜態成員變數儲存「全域性」的例項，確保了唯一性，使用靜態的成員方法instance() 代替 new關鍵字來獲取該類的例項，達到全域性可見的效果。二是將構造方法設定成為private，如果使用new關鍵字建立類的例項，則編譯報錯，以防程式設計時候筆誤。
上面方法二的初始化方式稱為lazy initialization，是在第一次需要例項的時候才建立類的例項，與方法一中類的例項不管用不用一直都有相比，方法二更加節省系統資源。但是方法二在多執行緒應用中有時會出現多個例項化的現象。
假設這裡有2個執行緒：主線程和執行緒1，在建立類的例項的時候可能會遇到一些原因阻塞一段時間（比如網路速度或者需要等待某些正在使用的資源的釋放），此時的運**況如下：
主線程首先去呼叫instance()試圖獲得類的例項，instance()成員方法判斷該類沒有建立唯一例項，於是開始建立例項。由於一些因素，主線程不能馬上建立成功，而需要等待一些時間。此時執行緒1也去呼叫instance()試圖獲得該類的例項，因為此時例項還未被主線程成功建立，因此執行緒1又開始建立新例項。結果是兩個執行緒分別建立了兩次例項，對於計數器類來說，就會導致計數的值被重置，與singleton的初衷違背。解決這個問題的辦法是同步。
使用方法一：
using system;
using system.threading;
namespace cspattern.singleton
static public counter instance()
public void inc() //計數加1。
public int getcounter() //獲得當前計數值。 } }
以下是呼叫counter類的客戶程式，在這裡我們定義了四個執行緒同時使用計數器，每個執行緒使用4次，最後得到的正確結果應該是16：
using system;
using system.io;
using system.threading;
namespace cspattern.singleton.mutilethread
public void dosomework()
報告: 當前counter為: ", thread.currentthread.name.tostring(), mycounter.getcounter().tostring());
} }
public void clientmain() }
} 以下為main函式，本程式的測試入口：
using system;
namespace cspattern.singleton
static public void main(string args) }
} 執行結果如下：
執行緒thread 1報告: 當前counter為: 2
執行緒thread 1報告: 當前counter為: 4
執行緒thread 1報告: 當前counter為: 5
執行緒thread 1報告: 當前counter為: 6
執行緒thread 3報告: 當前counter為: 7
執行緒thread 3報告: 當前counter為: 8
執行緒thread 3報告: 當前counter為: 9
執行緒thread 3報告: 當前counter為: 10
執行緒thread 0報告: 當前counter為: 1
執行緒thread 0報告: 當前counter為: 11
執行緒thread 0報告: 當前counter為: 12
執行緒thread 0報告: 當前counter為: 13
執行緒thread 2報告: 當前counter為: 3
執行緒thread 2報告: 當前counter為: 14
執行緒thread 2報告: 當前counter為: 15
執行緒thread 2報告: 當前counter為: 16
由於系統執行緒排程的不同，每次的執行結果也不同，但是最終結果一定是16。
方法一中由於例項一開始就被建立，所以instance()方法無需再去判斷是否已經存在唯一的例項，而返回該例項，所以不會出現計數器類多次例項化的問題。
使用方法二：
using system;
using system.threading;
using system.runtime.compilerservices;
namespace cspattern.singleton
[methodimpl(methodimploptions.synchronized)] //方法的同步屬性
static public counter_lazy instance()
return unicounter;
} public void inc()
public int getcounter() } }
不知道大家有沒有注意到instance()方法上方的[methodimpl(methodimploptions.synchronized)] 語句，他就是同步的要點，他指定了instance()方法同時只能被乙個執行緒使用，這樣就避免了執行緒0呼叫instance()建立完成例項前線程1就來呼叫instance()試圖獲得該例項。
根據msdn的提示，也可以使用lock關鍵字進行執行緒的加鎖，**如下：
using system;
using system.threading;
namespace cspattern.singleton
static public counter_lazy instance()
return unicounter;
} }
public void inc()
public int getcounter()
} }
lock()是對乙個物件加互斥鎖，只允許乙個執行緒訪問其後大括號中語句塊，直到該語句塊的**執行完才解鎖，解鎖後才允許其他的執行緒執行其語句塊。
還可以使用mutex類進行同步，定義private static mutex mut = new mutex();後，修改instance()如下，同樣可以得到正確的結果：
static public counter_lazy instance()
mut.releasemutex();
return unicounter; }
注意的是，本例中使用方法二要更改方法一的客戶程式，去掉counter_lazy.intance()的注釋，並將counter.intance()注釋。
singleton模式還可以拓展，只要稍加修改，就可以限制在某個應用中只能允許m個例項存在，而且為m個例項提供全域性透明的訪問方法。
c 設計模式 Singleton模式
參考的文件 單例要求乙個類裡面只有乙個例項，並且提供了乙個全域性的訪問點。單例類裡面定義了乙個getinstance的方法，是乙個靜態方法。用於建立自己的唯一例項。在乙個系統裡面要求某個類只有乙個例項才能使用單例模式。比如印表機 或者乙個通訊口進行傳輸。using system using syst...
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