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C#单例类的实现方法

2019-06-05 14:50 489 查看

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：

public class Singleton1
{
private static Singleton1 instance = null;
private Singleton1() { }

public static Singleton1 Instance
{
get
{
if (instance == null)
{
instance = new Singleton1();
}
return instance;
}
}
}

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：

public class Singleton2
{
private readonly static object lockObj = new object();
private static Singleton2 instance = null;
private Singleton2() { }

public static Singleton2 Instance
{
get
{
lock(lockObj)
{
if (instance == null)
{
instance = new Singleton2();
}
}
return instance;
}
}
}

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：

public class Singleton3
{
private static Singleton3 instance = new Singleton3();
private Singleton3() { }
public static Singleton3 Instance { get { return instance; } }

public static void Test()
{
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：

public class Singleton4
{
private readonly static object lockObj = new object();
private static Singleton4 instance = null;
private Singleton4() { }

public static Singleton4 Instance
{
get
{
if (instance == null)
{
lock (lockObj)
{
if (instance == null)
{
instance = new Singleton4();
}
}
}
return instance;
}
}
}

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：

public class Singleton5
{
class Nested
{
internal static readonly Singleton5 instance = new Singleton5();
}
private Singleton5() { }
public static Singleton5 Instance { get { return Nested.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
public abstract class Singleton<T> where T : class
{
// 这里采用实现5的方案，实际可采用上述任意一种方案
class Nested
{
// 创建模板类实例，参数2设为true表示支持私有构造函数
internal static readonly T instance = Activator.CreateInstance(typeof(T), true) as T;
}
private static T instance = null;
public static T Instance { get { return Nested.instance; } }
}

使用方法如下：

class TestSingleton : Singleton<TestSingleton>
{
// 将构造函数私有化，防止外部通过new创建
private TestSingleton() { }
}

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持脚本之家。

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标签： C# 单例类

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