Singleton Tasarım Deseni

Tasarım desenleri konusuna giriş yapanların belki de ilk öğrenmeye çalıştıkları konu singleton tasarım desenidir. Konuyla ilgili yazılım bloglarında, kitaplarda ve programlama derslerinde konu anlatılsa da eksik kalan bir kaç noktanın detaylı anlatılmaması konunun tam olarak kavranamamasına neden oluyor.

Bu anlamda Singleton tasarım desenine giriş yapmadan önce nesne yönelimli programlama konusuna hakim olmak, nesne ve örneğinin oluşturulması, multi-thread çalışma mantığını anlama ve lock, static anahtar kelimelerinin kullanımına hakim olmanız gerekiyor. Hangi programlama dili kullandığınızdan bağımsız olarak bu tanımlamalar hemen hemen tüm nesne yönelimli programlama dillerinde aynıdır.

Nesne yönelimli programlamada en maliyetli süreçlerden bir tanesi yeni nesne üretimidir. Aynı zamanda özellikle multi-thread uygulamalarda static kelimesinin yanlış kullanılması büyük problemlerin ortaya çıkmasına neden olabilir. Günümüz uygulamalarının çoğunun multi-thread çalıştığını da göz önünde bulundurursak (Örneğin istisnalar hariç web uygulamaları her request için yeni thread açarak çalışacak şekilde tasarlanmıştır) bir nesnenin tek örneğini oluşturmak için singleton tasarım desenini bile uygulamaya çalıştığınızda bir kaç kopya üretmeye kalkıp sürekli kopya üretme noktasına gelebilirsiniz.

Singleton tasarım kalıbı özü itibari ile kullanıldığı sınıflarda static kelimesinin kullanımını düzenler ve programın yaşam süresince belirli bir nesneden sadece bir örneğin(instance) olacağını garantiler. Aynı zamanda bu desen, yaratılan tek nesneye ilgili sınıfın dışından global düzeyde mutlaka erişilmesini hedefler. Özellikle multi-thread uygulamalarda bir nesnenin tek örneğinin oluşturulması da tasarım desenin diğer bir özelliğidir. Konuyu anlatabilmek açısından kod örneği ile devam edelim.

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

    static Singleton()
    {
    }

    private Singleton()
    {
    }

    public static Singleton Instance
    {
        get
        {
            return instance;
        }
    }
}

Yukarıdaki kod lock anahtar kelimesi kullanmadan multi-thread uygulamalarda nesnenin tek kopyasının üretileceğini garanti eden kodlardır. Uygulaması ise burada Singleton olarak tanımlanan sınıfın yerine kendi sınıfınıza sınıf içerisindeki kodları eklemekle mümkün olacaktır. Bu kodları anlamanız ise tamamen nesne yönelimli programlamayı, thread-safe mantığını anlamayı gerektirir. Bu yüzden bu kodlar size çok uzak geliyorsa öncelikle nesne yönelimli programlama mantığını anlamayı deneyin.

Son olarak Singleton tasarım deseni yukarıda tanımlansa da tüm sınıflarda bu şekilde kodların yazılması da zahmet verici bir iştir. Bu yüzden uygulamalarda sizi bu zahmetten kurtaracak Generic Singleton Pattern de tasarlanmıştır. Konunun detayına buradan erişebilirsiniz.