c# 單例模式的實(shí)現(xiàn)

更新時(shí)間：2021年02月06日 08:40:27 作者：JN-SHao

這篇文章主要介紹了c# 單例模式的實(shí)現(xiàn)方法，幫助大家更好的理解和使用c#，感興趣的朋友可以了解下

　　記一下學(xué)習(xí)單例模式的筆記：

　　單例就是要保證該類僅有一個(gè)實(shí)例。實(shí)現(xiàn)完全封閉的單例（外部不能new）其實(shí)就要兩點(diǎn)要求：

全局訪問：需要一個(gè)該類型的全局靜態(tài)變量，每次獲取實(shí)例時(shí)都要判斷它是否null，不存在new，存在通過一個(gè)方法直接返回該值獲取實(shí)例來保證對(duì)象唯一；
實(shí)例化控制：new實(shí)例不能外部new、造成實(shí)例不唯一，需要一個(gè)私有構(gòu)造器禁用共有構(gòu)造器。

　　根據(jù)new實(shí)例的時(shí)機(jī)，分為餓漢式和懶漢式：

一、餓漢式單例：靜態(tài)變量初始化時(shí)new

　　特點(diǎn)：加載時(shí)new，一開始全局就存在該唯一實(shí)例，每次用到只要獲取就行，提前占用系統(tǒng)資源但不存在線程安全問題。代碼如下：

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

    public static Singleton GetInstance()
    {
      return instance;
    }
  }

二、懶漢式單例：需要該實(shí)例的時(shí)候再new

　　特點(diǎn)：真正需要用到的時(shí)候才實(shí)例化，不提前占用資源但多個(gè)線程同時(shí)用到該實(shí)例時(shí)，會(huì)存在判斷靜態(tài)變量都為null都去new而產(chǎn)生多個(gè)實(shí)例的情況。有線程安全問題，但可以用雙重鎖定解決。

　　單線程懶漢單例代碼如下：

public class Singleton
  {
    private static Singleton instance = null;
    private Singleton() { }

    public static Singleton GetInstance()
    {
      if (instance == null)
        instance = new Singleton();
      return instance;
    }
  }

　　多線程懶漢單例代碼如下：

public class Singleton
  {
    private static Singleton instance = null;
    private static readonly object obj = new object();
    private Singleton() { }

    public static Singleton GetInstance()
    {
      //雙重鎖定
      if (instance == null)//只有為null需要實(shí)例化處理時(shí)才進(jìn)行加鎖，提高性能避免不必要的等待
      {
        lock (obj)
        {
          if (instance == null)//避免其他線程等待鎖釋放期間有線程已經(jīng)實(shí)例化，從而造成多個(gè)實(shí)例
            instance = new Singleton();
        }
      }
      return instance;
    }
  }

三、注冊(cè)式單例

　　介紹一個(gè)有意思的單例-泛型注冊(cè)式，是對(duì)單例的擴(kuò)展，主要了解它的設(shè)計(jì)思想。

　　其實(shí)每個(gè)類單例模式實(shí)現(xiàn)代碼都是差不多的：

相同結(jié)構(gòu)和成員（字段、屬性、行為等）：是否可以考慮進(jìn)行抽象提取一個(gè)公共的調(diào)用接口？
成員類型或輸入輸出具體類型不是固定的：是否可以考慮設(shè)計(jì)一個(gè)適用于不同類型的通用處理方式而不都是Object？這個(gè)適用不同類型通用解決就要用到泛型。

　　實(shí)現(xiàn)代碼如下（例子使用餓漢式，當(dāng)然也可以用懶漢式）：

public abstract class Singleton<T> where T:class,new()
  {
    private static readonly T instance = new T();
    protected Singleton() { }

    public static T GetSingleton()//獲取單例
    {
      return instance;
    }
  }
  public class Person : Singleton<Person> { }

　　可以看到這種單例通過繼承的方式，既可以new實(shí)例也可以獲取單例實(shí)例。如果要實(shí)現(xiàn)上面的完全封閉（禁用外部new），也可以完全在Person類中寫個(gè)私有構(gòu)造器在Singleton<T>類中實(shí)例的獲取new T()改為反射調(diào)用私有構(gòu)造器的方式實(shí)現(xiàn)，總感覺怪怪的。

　　下面是主程序調(diào)用該單例方法：

static void Main(string[] args)
    {
      Person p1 = Person.GetSingleton();
      Person p2 = Singleton<Person>.GetSingleton();

      if (object.ReferenceEquals(p1, p2))
      {
        Console.WriteLine("兩個(gè)對(duì)象是同一實(shí)例");
      }
      Console.ReadKey();
    }

　　輸出結(jié)果：