标签:GetInstance MultiThreadSingleton instance 实例 static 模式 单例
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一、定义:
保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点。
通常我们可以让一个全局变量使得一个对象被访问,但它不能防止你实例化多个对象。一个最好的办法就是,让类自身负责保存他的唯一实例。这个类可以保证没有其他实例可以被创建,并且它可以提供一个访问该实例的方法。
二、特点:
1.保证唯一实例对象;
2.该单例对象必须由单例类自行创建;
3.单例类对外提供一个访问该单例的全局访问点;
三、优点:
1.保证唯一的实例化
2.单例模式因为Singleton类封装它的唯一实例,这样它可以严格地控制客户怎样访问它以及何时访问它。简单地说就是对唯一实例的受控访问
四、缺点:
1.单例模式的功能代码通常写在一个类中,如果功能设计不合理,则很容易违背单一职责原则;
2.单例模式一般没有接口,扩展困难。如果要扩展,则除了修改原来的代码,没有第二种途径,违背开闭原则;
3.单例模式的功能代码通常写在一个类中,如果功能设计不合理,则很容易违背单一职责原则
五、实现:
①、单例模式
//Single类,定义一个GetInstance操作,允许客户访问它的唯一实例。GetInstance是一个静态方法,主要负责创建自己的唯一实例
class LazySingleton
{
//懒汉单例:在第一次被引用时,才会将自己实例化。
private static LazySingleton instance; //私有静态的类变量
private LazySingleton() { } //私有的构造方法,防止外界能够new实例化它
public static LazySingleton GetInstance() //获得实例静态方法
{
if (instance == null) //判断是否有实例
{
instance = new LazySingleton(); //创建实例
}
return instance; //返回实例
}
}
//客户端代码
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Singleton s1 = Singleton.GetInstance();
Singleton s2 = Singleton.GetInstance();
if (s1 == s2) //比较两次实例化后对象的结果是否相同
{
Console.WriteLine("两个对象是相同的实例");
}
Console.Read();
}
}
这样的话就满足了单例的效果,保证只实例化一个类,客户端通过那唯一可以访问的GetInstance方法来访问那一个实例。但如果是多个线程同时调用GetInstance方法,同时运行到了GetInstance方法这儿,它们都会去判断有没有被实例化,判断都为True,那样的话就创建了两个实例,就违背了单例模式,不是一个单例。如何解决这样一个问题呢?
②、多线程单例
//单例类
class MultiThreadSingleton
{
private static MultiThreadSingleton instance; //声明静态类变量
private static readonly object syncRoot = new object(); //程序运行时创建一个静态只读的进程辅助对象
private MultiThreadSingleton() { } //私有的构造方法,防止外界new实例化它
public static MultiThreadSingleton GetInstance() //创建实例方法
{
lock (syncRoot) //加锁,在同一个时刻加了锁的那部分程序只有一个线程可以进入
{
if (instance == null) //判断是否创建实例
{
instance = new MultiThreadSingleton(); //创建实例
}
}
return instance; //返回实例
}
}
//客户端代码
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
MultiThreadSingleton s1 = MultiThreadSingleton.GetInstance(); //调用单例类的GetInstance方法,获得实例
MultiThreadSingleton s2 = MultiThreadSingleton.GetInstance(); //调用单例类的GetInstance方法,获得实例
if (s1 == s2) //判断两个实例是否相同
{
Console.WriteLine("两个对象是相同的实例"); //控制台输出结果
}
Console.Read(); //读取下一个字符
}
}
我们可以让最先进入的那个线程先上一把锁,创建实例。后面在进入的线程就不会再去创建对象实例了,因为第一名来的线程已经创建了,你这个判断的结果是False,自然无法创建了。这样的话就保证了多个线程同时访问的话不会有多个实例化。解决了上面单实例带来的问题。但每次进入的线程都需要先加锁在判断,我都还不知道有没有创建过这个实例呢你就让我加锁,第一名已经实例化过了,我进去再加锁,在判断一次,如果有上百个线程同时访问呢,这样的工作重复上百次,不是很影响我这个程序的性能吗?我们就可以用到双重锁定来解决这个问题
③、双重锁定
class MultiThreadSingleton
{
private static MultiThreadSingleton instance; //声明静态类变量
private static readonly object syncRoot = new object(); //程序运行时创建一个静态只读的进程辅助对象
private MultiThreadSingleton() { } //私有的构造方法,防止外界new实例化它
public static MultiThreadSingleton GetInstance() //此方法是获得本类实例的唯一全局访问点
{
if(instance ==null) //一重:判断是否创建实例
{
lock (syncRoot) //加锁,在同一个时刻加了锁的那部分程序只有一个线程可以进入
{
if (instance == null) //二重:判断若实例不存在,则new一个新实例,否则返回已有的实例
{
instance = new MultiThreadSingleton(); //创建实例
}
}
}
return instance; //返回实例
}
}
//客户端代码
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
MultiThreadSingleton s1 = MultiThreadSingleton.GetInstance(); //调用单例类的GetInstance方法,获得实例
MultiThreadSingleton s2 = MultiThreadSingleton.GetInstance(); //调用单例类的GetInstance方法,获得实例
if (s1 == s2) //判断两个实例是否相同
{
Console.WriteLine("两个对象是相同的实例"); //控制台输出结果
}
Console.Read(); //读取下一个字符
}
}
通过这样两重的判断,进入的线程不用每次都加锁,只是在实例未被创建的时候在加锁处理。同时也保证多线程的安全。
④、静态初始化
C#与公共语言运行库也提供了一种‘静态初始化’方法,这种方法不需要开发人员显示地编写线程安全代码,即可解决多线程环境下它是不是安全问题。也可以理解为饿汉单例。这种静态初始化的方式是在自己被加载时将自己实例化,有种迫不及待的感觉
public sealed class EagerSingleton //组织发生派生,而派生可能会增加实例(sealed:密封的)
{
//在第一次引用类的任何成员时创建实例。公共语言运行库负责处理变量初始化
private static readonly EagerSingleton instance = new EagerSingleton(); //饿汉单例:类一加载就实例化对象,提前占用系统资源
private EagerSingleton() { }
public static EagerSingleton GetInstance()
{
return instance;
}
}
六、饿汉单例和懒汉单例区别:
| 实例化 | 线程安全 |
懒汉单例 | 被引用时 | 不安全(通过双重锁定保障) |
饿汉单例 | 类一加载时 | 安全 |
标签:GetInstance,MultiThreadSingleton,instance,实例,static,模式,单例 来源: https://blog.csdn.net/weixin_43319713/article/details/111769548
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