Co je to vzor návrhu Singleton?

Vzor Singleton zaručuje, že třída má pouze jeden instance a poskytuje globální přístup k němu.

Používá se, když je potřeba jediný instance zdroje, například:

• Správce konfigurace
• Pool připojení k databázi
• Logovací systém

Implementace:

• Líná inicializace (Lazy Initialization): Instance je vytvořena při prvním přístupu k ní.

  public sealed class Singleton
  {
      private static Singleton? instance = null;
      private static readonly object lockObject = new object();
  
      private Singleton() { } // Soukromý konstruktor
  
      public static Singleton Instance
      {
          get
          {
              // Kontrola na null umožňuje vyhnout se zámku ve většině případů
              if (instance == null)
              {
                  // Zámek pro bezpečnost vlákna
                  lock (lockObject)
                  {
                      // Opětovná kontrola na null uvnitř zámku
                      if (instance == null)
                      {
                          instance = new Singleton();
                      }
                  }
              }
              return instance;
          }
      }
  }
  

• Statická inicializace (Eager Initialization): Instance je vytvořena při načtení třídy.

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

  Výhoda: výchozí bezpečnost vlákna, jednodušší implementace. Nevýhoda: instance je vytvořena, i když není použita.

• Pomocí Lazy<T>: .NET Framework poskytuje vestavěnou podporu líné inicializace.

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

  Výhoda: bezpečnost vlákna a líná inicializace přímo z krabice, čistší kód.

Výhody Singletonu:

• Kontrola nad počtem instancí.
• Globální přístupový bod.
• Líná inicializace (v některých implementacích).

Nevýhody Singletonu:

• Může narušovat princip jediné odpovědnosti.
• Ztěžuje jednotkové testování.
• Může vést k silné vazbě kódu.