模式分類

　　從目的來看：

　　-創(chuàng)建型（Creational）模式：負(fù)責(zé)對象創(chuàng)建

　　-結(jié)構(gòu)型（Structural）模式：處理類與對象間的組合

　　-行為型（Behavioral）模式：類與對象交互中的職責(zé)分配

　　從范圍來看：

　　-類模式處理類與子類的靜態(tài)關(guān)系

　　-對象模式處理對象間的動態(tài)關(guān)系

　　動機(jī)（Motivation）

　　在軟件系統(tǒng)中，經(jīng)常有這樣一些特殊的類，必須保證它們在系統(tǒng)中只存在一個實(shí)例，才能確保它們的邏輯正確性、以及良好的效率。如何繞過常規(guī)的構(gòu)造器，提供一種機(jī)制來保證一個類只有一個實(shí)例？

這應(yīng)該是類設(shè)計(jì)者的責(zé)任，而不是使用者的責(zé)任

　　結(jié)構(gòu)（Structure）

　　單線程Singleton模式實(shí)現(xiàn)

　　私有的實(shí)例構(gòu)造器是為了屏蔽默認(rèn)產(chǎn)生的構(gòu)造器，讓類的使用者無法調(diào)用構(gòu)造器。

　　單線程Singleton模式的幾個要點(diǎn)

　　Singleton模式中的實(shí)例構(gòu)造器可以設(shè)置為protected以允許子類派生。

　　Singleton模式一般不要支持ICloneable接口，因?yàn)檫@可能會導(dǎo)致多個對象實(shí)例，與Singleton模式的初衷違背。

　　Singleton模式一般不要支持序列化，因?yàn)檫@也有可能導(dǎo)致多個對象實(shí)例，同樣與Singleton模式的初衷違背。

　　Singleton模式只考慮到了對象創(chuàng)建的管理，沒有考慮對象銷毀的管理。就支持垃圾回收平臺和對象的開銷來講，我們一般沒有必要對其銷毀進(jìn)行特殊的管理。

　　不能應(yīng)對多線程環(huán)境：在多線程環(huán)境下，使用Singleton模式仍然有可能得到Singleton類的多個實(shí)例對象。

　　多線程Singleton模式實(shí)現(xiàn)

　　volatile修飾：編譯器在編譯代碼的時候會對代碼的順序進(jìn)行微調(diào)，用volatile修飾保證了嚴(yán)格意義的順序。一個定義為volatile的變量是說這變量可能會被意想不到地改變，這樣，編譯器就不會去假設(shè)這個變量的值了。精確地說就是，優(yōu)化器在用到這個變量時必須每次都小心地重新讀取這個變量的值，而不是使用保存在寄存器里的備份。

　　使用.NET類型初始化機(jī)制實(shí)現(xiàn)多線程Singleton模式

　　以上是內(nèi)聯(lián)初始化（生成的同時進(jìn)行初始化）的單例模式，它等同于：

　　內(nèi)聯(lián)初始化其實(shí)是把靜態(tài)的字段放到靜態(tài)構(gòu)造器去初始化。反編譯出內(nèi)聯(lián)初始化的代碼可以看出以上結(jié)論

　　只要想訪問靜態(tài)字段，必定已經(jīng)在之前執(zhí)行了靜態(tài)構(gòu)造器。這樣也能夠精確地保證使用的時候一定能拿到實(shí)例，如果不使用也不會實(shí)例化對象，也就是延時加載的功能。他同樣能夠支持多線程環(huán)境，因?yàn)橹豢赡苡幸粋€線程執(zhí)行靜態(tài)構(gòu)造器，不可能有多個線程去執(zhí)行靜態(tài)構(gòu)造器，感覺就是程序已經(jīng)自動為我們加鎖了。

　　它的一點(diǎn)弊端就是它不支持參數(shù)化的實(shí)例化方法。在.NET里靜態(tài)構(gòu)造器只能聲明一個，而且必須是無參數(shù)的，私有的。因此這種方式只適用于無參數(shù)的構(gòu)造器。

　　Singleton模式擴(kuò)展
　　將一個實(shí)例擴(kuò)展到n個實(shí)例，例如對象池的實(shí)現(xiàn)。（n不是指無限個實(shí)例，而是固定的某個數(shù)）將new構(gòu)造器的調(diào)用轉(zhuǎn)移到其他類中，例如多個類協(xié)同工作環(huán)境中，某個局部環(huán)境只需要擁有某個類的一個實(shí)例。理解和擴(kuò)展Singleton模式的核心是“如何控制用戶使用new對一個類的實(shí)例構(gòu)造器的任意調(diào)用”。

　　.NET框架中的Singleton應(yīng)用

　　t1==t2 這說明，GetType方法獲得的Type實(shí)例都是單例。HttpContext.Current也是如此，他們是通過Singleton的擴(kuò)展方式實(shí)現(xiàn)的，他們的單例也并不是覆蓋所有領(lǐng)域，只是針對某些局部領(lǐng)域中，是單例的，不同的領(lǐng)域中還是會有不同的實(shí)例。

　　推薦參考書

　　《設(shè)計(jì)模式：可復(fù)用面向?qū)ο筌浖幕A(chǔ)》 GoF

　　《面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)》 Grady Booch　　

　　《敏捷軟件開發(fā)：原則、模式與實(shí)踐》 Robert C.Martin

　　《重構(gòu)：改善既有代碼的設(shè)計(jì)》 Martin Fowler

　　《Refactoring to Patterns》 Joshua Kerievsky

　　2010.9.21

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