C#单例类的实现方法
单例类保证一个类全局仅有一个实例,并提供一个全局访问点,由于只能生成一个实例,因此我们必须把构造函数设为私有函数以禁止他人创建实例。
实现1:懒汉式,线程不安全
该实现没有额外开销,不要求线程安全的情况下可以使用:
publicclassSingleton1 { privatestaticSingleton1instance=null; privateSingleton1(){} publicstaticSingleton1Instance { get { if(instance==null) { instance=newSingleton1(); } returninstance; } } }
实现2:懒汉式,线程安全
由于每次访问单例类实例都会加锁,而加锁是一个非常耗时的操作,故不推荐使用:
publicclassSingleton2 { privatereadonlystaticobjectlockObj=newobject(); privatestaticSingleton2instance=null; privateSingleton2(){} publicstaticSingleton2Instance { get { lock(lockObj) { if(instance==null) { instance=newSingleton2(); } } returninstance; } } }
实现3:饿汉式,线程安全
写法简单,线程安全,但构造时机不是由程序员掌控的:
publicclassSingleton3 { privatestaticSingleton3instance=newSingleton3(); privateSingleton3(){} publicstaticSingleton3Instance{get{returninstance;}} publicstaticvoidTest() { Console.WriteLine("test"); } }
当.NET运行时发现第一次使用Singleton3时会创建单例的实例,而不是在第一次调用Singleton3.Instance属性时创建,如进行以下操作:
Singleton3.Test();
实现4:懒汉式,双重校验锁
在实现2的基础上进行改进,只在第一次创建实例时加锁,提高访问性能:
publicclassSingleton4 { privatereadonlystaticobjectlockObj=newobject(); privatestaticSingleton4instance=null; privateSingleton4(){} publicstaticSingleton4Instance { get { if(instance==null) { lock(lockObj) { if(instance==null) { instance=newSingleton4(); } } } returninstance; } } }
实现5:懒汉式,内部类
在方法3的基础上进行改进,确保只有访问Singleton5.Instance属性时才会构造实例:
publicclassSingleton5 { classNested { internalstaticreadonlySingleton5instance=newSingleton5(); } privateSingleton5(){} publicstaticSingleton5Instance{get{returnNested.instance;}} }
实现单例基类
通过单例基类,我们可以简单的通过继承创建一个单例类,实现代码复用:
//由于单例基类不能实例化,故设计为抽象类 publicabstractclassSingletonwhereT:class { //这里采用实现5的方案,实际可采用上述任意一种方案 classNested { //创建模板类实例,参数2设为true表示支持私有构造函数 internalstaticreadonlyTinstance=Activator.CreateInstance(typeof(T),true)asT; } privatestaticTinstance=null; publicstaticTInstance{get{returnNested.instance;}} }
使用方法如下:
classTestSingleton:Singleton{ //将构造函数私有化,防止外部通过new创建 privateTestSingleton(){} }
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