C#中实例Singleton

1、经典方案:

using System;
public class Singleton
{
private static Singleton instance;
private Singleton() {}
public static Singleton Instance
{
get
{
if (instance == null)
{
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
}

该实现主要有两个优点:

  • 由于实例是在 Instance 属性方法内部创建的,因此类可以使用附加功能(例如,对子类进行实例化),即使它可能引入不想要的依赖性。

  • 直到对象要求产生一个实例才执行实例化;这种方法称为"懒实例化"。懒实例化避免了在应用程序启动时实例化不必要的 singleton

但是,这种实现的主要缺点是在多线程环境下它是不安全的。如果执行过程的不同线程同时进入 Instance 属性方法,那么可能会创建多个 Singleton 对象实例。每个线程都会执行下列语句,并决定必须创建新的实例:

if (instance == null) 

2、Double-Check Locking

using System;
public sealed class Singleton
{
private static volatile Singleton instance;
private static object syncRoot = new Object();
private Singleton() {}
public static Singleton Instance
{
get
{
if (instance == null)
{
lock (syncRoot)
{
if (instance == null)
instance = new Singleton();
}
}
return instance;
}
}
}

  此方法确保了仅在需要实例时才会创建仅一个实例。此外,变量被声明为 volatile,以确保只有在实例变量分配完成后才能访问实例变量。最后,此方法使用 syncRoot 实例来进行锁定(而不是锁定类型本身),以避免发生死锁。

3、静态初始化

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

  该实现与前面的示例类似,不同之处在于它依赖公共语言运行库来初始化变量。它仍然可以用来解决 Singleton 模式试图解决的两个基本问题:全局访问和实例化控制。公共静态属性为访问实例提供了一个全局访问点。此外,由于构造函数是私有的,因此不能在类本身以外实例化 Singleton 类;因此,变量引用的是可以在系统中存在的唯一的实例。

  由于 Singleton 实例被私有静态成员变量引用,因此在类首次被对 Instance 属性的调用所引用之前,不会发生实例化。因此,与 Design Patterns 形式的 Singleton 一样,该解决方案实现了懒实例化属性的一种形式。

  这种方法唯一的潜在缺点是,您对实例化机制的控制权较少。在 Design Patterns 形式中,您能够在实例化之前使用非默认的构造函数或执行其他任务。由于在此解决方案中由 .NET Framework 负责执行初始化,因此您没有这些选项。在大多数情况下,静态初始化是在 .NET 中实现 Singleton 的首选方法。此示例中通过运行库来保证线程安全。

在 C# 中实现 Singleton 具有下列优缺点:

优点

  • 由于 .NET Framework 显式地指定静态变量初始化如何以及何时发生,因此静态初始化方法是可能的。

  • 列的前面的"多线程 Singleton"中所描述的 Double-Check Locking 技术已在公共语言运行库中正确实现。

参考:http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ff650316.aspx

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