【译】在C#中实现单例模式

介绍

单例模式是软件工程中最着名的模式之一。从本质上讲,单例是一个只允许创建自身的单个实例的类,并且通常可以简单地访问该实例。最常见的是,单例不允许在创建实例时指定任何参数——否则对实例的第二个请求但具有不同的参数可能会有问题!(如果对于具有相同参数的所有请求都应访问相同的实例,则工厂模式更合适。)本文仅处理不需要参数的情况。通常,单例的要求是它们是懒惰地创建的——即直到第一次需要时才创建实例。

在C#中实现单例模式有各种不同的方法。我将以优雅的相反顺序呈现它们,从最常见的、不是线程安全的版本开始,一直到完全延迟加载的、线程安全的、简单且高性能的版本。

然而,所有这些实现都有四个共同特征:

  • 单个构造函数,它是私有且无参数的。这可以防止其他类实例化它(这将违反模式)。请注意,它还可以防止子类化——如果一个单例对象可以被子类化一次,那么它就可以被子类化两次,如果每个子类都可以创建一个实例,则违反了该模式。如果您需要基类型的单个实例,则可以使用工厂模式,但是确切的类型要到运行时才能知道。
  • 类是密封的。严格来说,由于上述原因,这是不必要的,但是可以帮助JIT进行更多的优化。
  • 一个静态变量,用于保存对单个已创建实例的引用(如果有的话)。
  • 公共静态意味着获取对单个已创建实例的引用,必要时创建一个实例。

请注意,所有这些实现还使用公共静态属性Instance 作为访问实例的方法。在所有情况下,可以轻松地将属性转换为方法,而不会影响线程安全性或性能

public sealed class Singleton {

private static readonly Lazy<Singleton> lazy = new Lazy<Singleton>(() => new Singleton());

public static Singleton Instance { get { return lazy.Value; } }

private Singleton() { }

}

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