C#设计模式之单例模式实例讲解

一、什么是单例模式？

单例模式是一种常用的设计模式，它保证一个类只有一个实例，并提供全局访问点。通常情况下，我们使用单例模式来控制某些资源的共享，比如全局唯一的日志对象、数据库连接等。

二、如何实现单例模式？

在C#语言中，我们可以通过多种方式实现单例模式。下面就介绍其中的两种方式：饿汉式单例和懒汉式单例。

1. 饿汉式单例

饿汉式单例是指在类被加载的时候就创建实例。它的优点是线程安全，缺点是可能会浪费一些系统资源，因为有可能在实际使用之前就已经创建了单例对象。

示例代码如下：

public class Singleton
{
    private static Singleton instance = new Singleton();

    private Singleton() {}

    public static Singleton Instance => instance;
}

2. 懒汉式单例

懒汉式单例是指只有在需要的时候才会创建实例。它的优点是避免了无谓的资源浪费，但是在多线程环境下可能会出现问题，需要做一些同步措施。

示例代码如下：

public class SingletonLazy
{
    private static SingletonLazy instance;

    private static readonly object lockObj = new object();

    private SingletonLazy() {}

    public static SingletonLazy Instance
    {
        get
        {
            if (instance == null)
            {
                lock(lockObj)
                {
                    if (instance == null)
                    {
                        instance = new SingletonLazy();
                    }
                }
            }

            return instance;
        }
    }
}

三、单例模式的应用

单例模式的应用非常广泛，下面就介绍两个实例。

1. 配置管理器

我们通常会使用配置文件来保存某些应用的基本配置信息，比如数据库连接字符串，邮箱设置等。为了保证这些配置信息的全局唯一性，可以使用单例模式来实现配置管理器。

示例代码如下：

public class ConfigManager
{
    private static ConfigManager instance = new ConfigManager();

    private ConfigManager() {}

    public static ConfigManager Instance => instance;

    public string GetConfig(string key)
    {
        // 根据键获取配置信息
    }
}

2. Windows窗口管理器

在Win32编程中，我们经常需要管理多个窗口。为了避免创建多个窗口管理器实例，我们可以使用单例模式来保证全局唯一性。

示例代码如下：

public class WindowManager
{
    private static WindowManager instance;

    private static readonly object lockObj = new object();

    private WindowManager() {}

    public static WindowManager Instance
    {
        get
        {
            if (instance == null)
            {
                lock(lockObj)
                {
                    if (instance == null)
                    {
                        instance = new WindowManager();
                    }
                }
            }

            return instance;
        }
    }

    public void AddWindow(Window window)
    {
        // 添加窗口
    }

    public void RemoveWindow(Window window)
    {
        // 移除窗口
    }
}

四、总结

单例模式是一种非常常用的设计模式，它能够保证某些对象的全局唯一性，避免出现共享资源不一致的情况。本文介绍了单例模式的两种实现方式，以及它的两个应用实例，希望对大家有所帮助。