C#实现单例模式的多种方式
时间：2022-12-27 10:19:17 | 栏目：.NET代码 | 点击：次
什么是单例模式?
这里我就不做过多的解释了, 毕竟关于Singleton的资料实在是太多太多了。点击这里
简单的思路就是, 创建对象单例的动作转移到另外的行为上面, 利用一个行为去创建对象自身, 如下:
public class Singleton
{
private Sington() { }
private static Singleton _Singleton = null;
public static Singleton CreateInstance()
{
if (_Singleton == null)
{
Console.WriteLine("被创建");
_Singleton = new Singleton();
}
return _Singleton;
}
}
这样写看上去是没有问题, 但是有没有那种可能, 同时两个动作都判断这个对象为空, 那么这个对象就会被创建2次？是的, 多线程中, 这样是无法保证单例。
就像这样, 同时创建多个线程去创建这个对象实例的时候, 会被多次创建, 这个时候, 对代码改进一下。
public class Singleton
{
private Sington() { }
private static Singleton _Singleton = null;
private static object Singleton_Lock = new object(); //锁同步
public static Singleton CreateInstance()
{
lock (Singleton_Lock)
{
Console.WriteLine("路过");
if (_Singleton == null)
{
Console.WriteLine("被创建");
_Singleton = new Singleton();
}
}
return _Singleton;
}
}
调试代码：
TaskFactory taskFactory = new TaskFactory();
List<Task> taskList = new List<Task>();
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
taskList.Add(taskFactory.StartNew(() =>
{
Singleton singleton = Singleton.CreateInstance();
}));
}
结果：
上面, 我们创建了多个线程,同时去创建这个对象的实例, 在第二次,对象命名已经被创建了, 尽管只创建了一次满足了我们的需求, 但是我们已知对象被创建了, 还需要进来做不必要的动作吗？
我们都知道, 同步锁为了达到预期的效果, 也是损耗了性能的, 那么下面的输出, 很显然是没必要的动作, 所以我们优化一下。
public class Singleton
{
private static Singleton _Singleton = null;
private static object Singleton_Lock = new object();
public static Singleton CreateInstance()
{
if (_Singleton == null) //双if +lock
{
lock (Singleton_Lock)
{
Console.WriteLine("路过。");
if (_Singleton == null)
{
Console.WriteLine("被创建。");
_Singleton = new Singleton();
}
}
}
return _Singleton;
}
}
结果：
很显然, 这样达到了我们的预期, 对象在被创建后, 就没必要做多余的行为。
利用静态变量实现单例模式
public sealed class Singleton
{
private Singleton() { }
private static readonly Singleton singleInstance = new Singleton();
public static Singleton GetInstance
{
get
{
return singleInstance;
}
}
}
是不是觉得很优雅, 利用静态变量去实现单例, 由CLR保证，在程序第一次使用该类之前被调用，而且只调用一次
PS: 但是他的缺点也很明显, 在程序初始化后, 静态对象就被CLR构造了, 哪怕你没用。
利用静态构造函数实现单例模式
public class SingletonSecond
{
private static SingletonSecond _SingletonSecond = null;
static SingletonSecond()
{
_SingletonSecond = new SingletonSecond();
}
public static SingletonSecond CreateInstance()
{
return _SingletonSecond;
}
}
静态构造函数：只能有一个，无参数的，程序无法调用 。
同样是由CLR保证，在程序第一次使用该类之前被调用，而且只调用一次。同静态变量一样, 它会随着程序运行, 就被实例化, 同静态变量一个道理。
单例模式中的延迟加载
延迟加载或延迟加载是一种设计模式，或者您可以说这是一个概念，通常用于将对象的初始化延迟到需要时。因此，延迟加载的主要目标是按需加载对象，或者您可以根据需要说出对象。
作为 .NET Framework 4.0 的一部分引入的惰性关键字为惰性初始化（即按需对象初始化）提供了内置支持。如果要使对象（如 Singleton）以延迟初始化，则只需将对象的类型（单例）传递给lazy关键字，如下所示。
private static readonly Lazy<Singleton> Instancelock = new Lazy<Singleton>(() => new Singleton());
public sealed class Singleton
{
private Singleton()
{}
private static readonly Lazy<Singleton> Instancelock =
new Lazy<Singleton>(() => new Singleton());
public static Singleton GetInstance
{
get
{
return Instancelock.Value;
}
}
}