Czym jest wzorzec projektowy Singleton?

Wzorzec Singleton zapewnia, że klasa ma tylko jedną instancję i zapewnia do niej globalny punkt dostępu.

Używany jest, gdy wymagana jest pojedyncza instancja zasobu, na przykład:

• Menedżer konfiguracji
• Pula połączeń z bazą danych
• Logger

Implementacje:

• Leniwa inicjalizacja (Lazy Initialization): Instancja jest tworzona przy pierwszym odwołaniu.

  public sealed class Singleton
  {
      private static Singleton? instance = null;
      private static readonly object lockObject = new object();
  
      private Singleton() { } // Prywatny konstruktor
  
      public static Singleton Instance
      {
          get
          {
              if (instance == null)
              {
                  lock (lockObject)
                  {
                      if (instance == null)
                      {
                          instance = new Singleton();
                      }
                  }
              }
              return instance;
          }
      }
  }
  

• Inicjalizacja statyczna (Eager Initialization): Instancja jest tworzona podczas ładowania klasy.

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

  Zaleta: domyślna bezpieczeństwo wątków, prostsza implementacja. Wada: instancja jest tworzona nawet, gdy nie jest używana.

• Z użyciem Lazy<T>:.NET Framework zapewnia wbudowane wsparcie dla leniwej inicjalizacji.

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

  Zaleta: bezpieczeństwo wątków i leniwa inicjalizacja od razu, czystszy kod.

Zalety Singleton:

• Kontrola nad liczbą instancji.
• Globalny punkt dostępu.
• Leniwa inicjalizacja (w niektórych implementacjach).

Wady Singleton:

• Może naruszać zasadę pojedynczej odpowiedzialności.
• Utrudnia testowanie jednostkowe.
• Może prowadzić do silnego powiązania kodu.