Какво е патърнът за проектиране Singleton?

Патърнът Singleton гарантира, че класът има само един екземпляр и предоставя глобална точка за достъп до него.

Използва се, когато е необходим единствен екземпляр на ресурс, например:

• Мениджър на конфигурацията
• Пул за връзки с базата данни
• Логгер

Реализации:

• Мързелива инициализация (Lazy Initialization): Екземплярът се създава при първия му достъп.

  public sealed class Singleton
  {
      private static Singleton? instance = null;
      private static readonly object lockObject = new object();
  
      private Singleton() { } // Частен конструктор
  
      public static Singleton Instance
      {
          get
          {
              // Проверка за null позволява избягване на блокиране в повечето случаи
              if (instance == null)
              {
                  // Блокиране за безопасност при многопоточност
                  lock (lockObject)
                  {
                      // Повторна проверка за null вътре в блокирането
                      if (instance == null)
                      {
                          instance = new Singleton();
                      }
                  }
              }
              return instance;
          }
      }
  }
  

• Статична инициализация (Eager Initialization): Екземплярът се създава при зареждане на класа.

  public sealed class Singleton
  {
      private static readonly Singleton instance = new Singleton();
  
      private Singleton() { } // Частен конструктор
  
      public static Singleton Instance
      {
          get
          {
              return instance;
          }
      }
  }
  

  Предимство: по подразбиране безопасност при многопоточност, по-лесна реализация. Недостатък: екземплярът се създава, дори ако не се използва.

• Използване на Lazy<T>: .NET Framework предоставя вградена поддръжка за мързелива инициализация.

  public sealed class Singleton
  {
      private static readonly Lazy<Singleton> lazyInstance = new Lazy<Singleton>(() => new Singleton());
  
      private Singleton() { } // Частен конструктор
  
      public static Singleton Instance
      {
          get
          {
              return lazyInstance.Value;
          }
      }
  }
  

  Предимство: безопасност при многопоточност и мързелива инициализация директно от кутията, по-чист код.

Предимства на Singleton:

• Контрол върху броя на екземплярите.
• Глобална точка за достъп.
• Мързелива инициализация (в някои реализации).

Недостатъци на Singleton:

• Може да нарушава принципа за единствена отговорност.
• Затруднява юнит тестовете.
• Може да доведе до силна свързаност на кода.