C#设计模式之单例模式

单例模式是最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。这种模式涉及到一个单一的类,该类负责创建自己的对象,同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式,可以直接访问,不需要实例化该类的对象。简单来说,就是一个类只能创建一个该类的对象(实例)

注意

  • 1、单例类只能有一个实例。

  • 2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。

  • 3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

代码实现

为了实现单例模式,我们需要让一个类只能创建一个该类的对象

class A
{
?
}
?
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        //创建了两个A类的对象,显然,就没能符合单例模式
        A a1 = new A();
        A a2 = new A();
    }
}

 

 

那么我们如何让一个类只能创建一个该类的对象呢,我们需要让创建多了之后便让C#报错。那么我们要分为两个 步骤。

  • 1、让类不能创建实例

  • 2、让类只能创建一个实例

    一、让类不能创建实例

    A a1 = new A();

     

    我们来看一下这个new A()后面的括号,这个括号是什么意思呢,其实就是调用了一个构造器。在C#中,当我们在类中不写任何的构造器,那么C#就会默认帮我们创建一个不带参数的构造器。

    那么我们现在来写一下构造器。

    class A
    {
        public A() { } //创建构造器
    }

     

    其实这个构造器也是一个方法,和别的方法不同的是,它没有返回值类型。

    我们写的这个构造器的访问权限是公有的,因此我们在这个类的外部也可以调用。因此,为了让外部调用不了这个构造器,我们需要把这个构造器的访问权限声明为私有的。

    class A
    {
        private A() { } //创建构造器,并把访问权限声明为私有的
    }
    ?
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            A A1 = new A();//此时,我们再次进行实例化那么编译器就会报错
            A A2 = new A();
        }
    }

     

    此时,我们就完成了第一个步骤,让类不能创建实例。

    二、让类只能创建一个实例

    当我们将构造器的访问权限设为私有后,虽然我们在类的外部不可以调用,但是我们可以这个类内部进行调用。

    class A
    {
        private A() { } //创建构造器,并把访问权限声明为私有的
        public A Foo()
        {
            A instance = new A();
            return instance;
        }
    }

     

    此时我们便在该类中进行了实例化。

    那么当我们只要调用Foo这个方法,我们便可以创建A这个实例。可是如果我们想要调用Foo这个方法,我们又要将A进行实例化。那么我们为了可以调用这个方法,我们就需要用static这个关键字。

        public static A Foo()
        {
            A instance = new A();
            return instance;
        }

     

    那么此时Foo这个方法就被定义为静态成员方法,而静态成员方法对象是无关的,而是与有关系。那么此时我们就可以在类外部调用这个方法。

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            A a = A.Foo();
        }
    }

     

    此时,我们也就完成了对A的实例化。最后,我们需要限制这个statci方法,也就是如果我们创建了一个对象就不再创建更多对象了。

    那么我们如何来限制呢?我们可以这样做。

    class A
    {
        private A() { } //创建构造器,并把访问权限声明为私有的
        public static A instance;
        public static A Foo()
        {
            if (instance == null)
            {
                instance = new A();
            }
            return instance;
        }
    }

     

    instance声明为类A的一个静态成员,因为声明为static的类成员或者成员函数便能在类的范围内同享 。同时在Foo方法中写一个保护性的代码。

    至此,我们便创建完成了一个单例模式。



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