模式分類(lèi)

　　從目的來(lái)看：

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

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

　　-行為型（Behavioral）模式：類(lèi)與對(duì)象交互中的職責(zé)分配

　　從范圍來(lái)看：

　　-類(lèi)模式處理類(lèi)與子類(lèi)的靜態(tài)關(guān)系

　　-對(duì)象模式處理對(duì)象間的動(dòng)態(tài)關(guān)系

　　動(dòng)機(jī)（Motivation）

　　在軟件系統(tǒng)中，經(jīng)常有這樣一些特殊的類(lèi)，必須保證它們?cè)谙到y(tǒng)中只存在一個(gè)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(guò)常規(guī)的構(gòu)造器，提供一種機(jī)制來(lái)保證一個(gè)類(lèi)只有一個(gè)實(shí)例？

這應(yīng)該是類(lèi)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(lèi)的使用者無(wú)法調(diào)用構(gòu)造器。

　　單線程Singleton模式的幾個(gè)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(lèi)派生。

　　Singleton模式一般不要支持ICloneable接口，因?yàn)檫@可能會(huì)導(dǎo)致多個(gè)對(duì)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(gè)對(duì)象實(shí)例，同樣與Singleton模式的初衷違背。

　　Singleton模式只考慮到了對(duì)象創(chuàng)建的管理，沒(méi)有考慮對(duì)象銷(xiāo)毀的管理。就支持垃圾回收平臺(tái)和對(duì)象的開(kāi)銷(xiāo)來(lái)講，我們一般沒(méi)有必要對(duì)其銷(xiāo)毀進(jìn)行特殊的管理。

　　不能應(yīng)對(duì)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(lèi)的多個(gè)實(shí)例對(duì)象。

　　多線程Singleton模式實(shí)現(xiàn)

　　volatile修飾：編譯器在編譯代碼的時(shí)候會(huì)對(duì)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(gè)定義為volatile的變量是說(shuō)這變量可能會(huì)被意想不到地改變，這樣，編譯器就不會(huì)去假設(shè)這個(gè)變量的值了。精確地說(shuō)就是，優(yōu)化器在用到這個(gè)變量時(shí)必須每次都小心地重新讀取這個(gè)變量的值，而不是使用保存在寄存器里的備份。

　　使用.NET類(lèi)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(shí)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(wèn)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(shí)候一定能拿到實(shí)例，如果不使用也不會(huì)實(shí)例化對(duì)象，也就是延時(shí)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€(gè)線程執(zhí)行靜態(tài)構(gòu)造器，不可能有多個(gè)線程去執(zhí)行靜態(tài)構(gòu)造器，感覺(jué)就是程序已經(jīng)自動(dòng)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(gè)，而且必須是無(wú)參數(shù)的，私有的。因此這種方式只適用于無(wú)參數(shù)的構(gòu)造器。

　　Singleton模式擴(kuò)展
　　將一個(gè)實(shí)例擴(kuò)展到n個(gè)實(shí)例，例如對(duì)象池的實(shí)現(xiàn)。（n不是指無(wú)限個(gè)實(shí)例，而是固定的某個(gè)數(shù)）將new構(gòu)造器的調(diào)用轉(zhuǎn)移到其他類(lèi)中，例如多個(gè)類(lèi)協(xié)同工作環(huán)境中，某個(gè)局部環(huán)境只需要擁有某個(gè)類(lèi)的一個(gè)實(shí)例。理解和擴(kuò)展Singleton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”。

　　.NET框架中的Singleton應(yīng)用

　　t1==t2 這說(shuō)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(guò)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(duì)某些局部領(lǐng)域中，是單例的，不同的領(lǐng)域中還是會(huì)有不同的實(shí)例。

　　推薦參考書(shū)

　　《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(kāi)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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