單例模式大概是所有設(shè)計(jì)模式中最簡(jiǎn)單的一種，如果在面試時(shí)被問及熟悉哪些設(shè)計(jì)模式，你可能第一個(gè)答的就是單例模式。

單例模式的實(shí)現(xiàn)分為兩種：餓漢式和懶漢式。前者是在靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)執(zhí)行時(shí)就立即實(shí)例化，后者是在程序執(zhí)行過程中第一次需要時(shí)再實(shí)例化。兩者有各自適用的場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)方式也都很簡(jiǎn)單，唯一在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的一個(gè)問題就是：實(shí)例化時(shí)需要保證線程安全。

餓漢式

餓漢式實(shí)現(xiàn)很簡(jiǎn)單，在靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)中立即進(jìn)行實(shí)例化：

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

  public static Singleton Instance
  {
    get
    {
      return _instance;
    }
  }
}

注意，為了確保單例性，需要使用 readonly 關(guān)鍵字聲明實(shí)例不能被修改。

以上寫法可簡(jiǎn)寫為：

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

這里的 new Singleton() 等同于在靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)中實(shí)例化。在 C# 7 中還可以進(jìn)一步簡(jiǎn)寫如下：

public class Singleton
{
  public static Singleton Instance { get; } = new Singleton();
}

一句代碼就搞定了，此寫法，實(shí)例化也是在默認(rèn)的靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)中進(jìn)行的。如果是餓漢式需求，這種實(shí)現(xiàn)是最簡(jiǎn)單的。有人會(huì)問這會(huì)不會(huì)有線程安全問題，如果多個(gè)線程同時(shí)調(diào)用 Singleton.Instance 會(huì)不會(huì)實(shí)例化了多個(gè)實(shí)例。不會(huì)，因?yàn)?CLR 確保了所有靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)都是線程安全的。

注意，不能這么寫：

public class Singleton
{
  public static Singleton Instance => new Singleton();
}

// 等同于：
public class Singleton
{
  public static Singleton Instance
  {
    get { return new Singleton(); }
  }
}

這樣會(huì)導(dǎo)致每次調(diào)用都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新實(shí)例。

懶漢式

懶漢式單例實(shí)現(xiàn)需要考慮線程安全問題，先來看一段經(jīng)典的線程安全的單列模式實(shí)現(xiàn)代碼：

public sealed class Singleton
{
  private static volatile Singleton _instance;
  private static readonly object _lockObject = new Object();

  public static Singleton Instance
  {
    get
    {
      if (_instance == null)
      {
        lock (_lockObject)
        {
          if (_instance == null)
          {
            _instance = new Singleton();
          }
        }
      }
      return _instance;
    }
  }
}

網(wǎng)上搜索 C# 單例模式，大部分都是這種使用 lock 來確保線程安全的寫法，這是經(jīng)典標(biāo)準(zhǔn)的單例模式的寫法，沒問題，很放心。在 lock 里外都做一次 instance 空判斷，雙保險(xiǎn)，足以保證線程安全和單例性。但這種寫法似乎太麻煩了，而且容易寫錯(cuò)。早在 C# 3.5 的時(shí)候，就有了更好的寫法，使用 Lazy<T>。

示例代碼：

public class LazySingleton
{
  private static readonly Lazy<LazySingleton> _instance =
    new Lazy<LazySingleton>(() => new LazySingleton());

  public static LazySingleton Instance
  {
    get { return _instance.Value; }
  }
}

調(diào)用示例：

public class Program
{
  public static void Main()
  {
    var instance = LazySingleton.Instance;
  }
}

使用 Lazy<T> 可以使對(duì)象的實(shí)例化延遲到第一次被調(diào)用的時(shí)候執(zhí)行，通過訪問它的 Value 屬性來創(chuàng)建并獲取實(shí)例，并且讀取一個(gè) Lazy<T> 實(shí)例的 Value 屬性只會(huì)執(zhí)行一次實(shí)例化代碼，確保了線程安全。

祝，編碼愉快！

以上就是c# 單例模式的實(shí)現(xiàn)方法的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于c# 單例模式的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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