.NET单例模式快速学习应用
2024-09-01 17:27:01
单例模式属于设计模式中最简单的一个模式，在实际应用中也非常广泛，但可能是受到各类教程的影响，看到很多实现方式仍然沿用Java的那一套，其实在.NET中可以用更简洁的实现方式。
一、知识点介绍
核心目标：为了项目各处调用的都是同一个实例对象，从而实现资源共享。例如环境变量。
常见的实现方式：饿汉模式、懒汉模式、双锁模式、延迟加载模式
二、实现方式
/// <summary>
/// 饿汉模式，每次都加载会造成资源浪费
/// </summary>
public class EagerSingleton
{
public static Demo Instance { get; } = new Demo();
}
/// <summary>
/// 懒汉模式，适用于没有多线程的简单应用
/// </summary>
public class LazySingleton
{
private static Demo _instance = null;
public static Demo Instance
{
get
{
if (_instance == null)
_instance = new Demo();
return _instance;
}
}
}
/// <summary>
/// 线程安全
/// </summary>
public class ThreadSafeSingleton
{
private static Demo _instance = null;
private static readonly object _lock = new object();
public static Demo Instance
{
get
{
if (_instance == null)
{
lock (_lock)
{
if (_instance == null)
_instance = new Demo();
}
}
return _instance;
}
}
}
/// <summary>
/// 延迟加载，利用静态类访问即创建的特点，兼顾易用性和线程安全的最佳实践
/// </summary>
public class DelaySingleton
{
/// <summary>
/// 内部静态类
/// </summary>
static class Nested
{
internal static readonly Demo Instance = new Demo();
} public static Demo Instance => Nested.Instance;
}
调用方式
static void Main(string[] args)
{
ThreadPool.SetMaxThreads(, );// 调整最大线程数
ThreadPool.SetMinThreads(, );// 调整最小线程数 Console.WriteLine("========== 示例：饿汉模式的多线程 ==========");
Parallel.For(, , (i) =>
{
Console.WriteLine($"{EagerSingleton.Instance.Id} ");
}); Console.WriteLine();
Console.WriteLine("========== 示例：懒汉模式的多线程 ==========");
Parallel.For(, , (i) =>
{
Console.WriteLine($"{LazySingleton.Instance.Id} ");
}); Console.WriteLine();
Console.WriteLine("========== 示例：线程安全模式的多线程 ==========");
Parallel.For(, , (i) =>
{
Console.WriteLine($"{ThreadSafeSingleton.Instance.Id} ");
}); Console.WriteLine();
Console.WriteLine("========== 示例：延迟加载模式的多线程 ==========");
Parallel.For(, , (i) =>
{
Console.WriteLine($"{DelaySingleton.Instance.Id} ");
}); Console.ReadKey();
} public class Demo
{
public string Id { get; private set; }
public Demo() { Id = Guid.NewGuid().ToString(); }
}
调用结果：
三、结论
> 饿汉模式适用于初学者，简单易记，但是没有考虑资源占用。
> 懒汉模式也适用于初学者，也简单易记，考虑了资源占用，但是没有考虑线程安全。
> 双锁模式兼顾了实用性和线程安全，实现比较繁琐，是以前比较常用的方式，比较直观好理解。
> 延迟加载模式，兼顾了易用性、简洁和线程安全，需要理解静态类的初始化机制，这种实现方式目前是最优解。
> 单例模式不要实现 ICloneable 接口，不要涉及序列化，否则就会出现多个对象。
四、参考资料
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