c# 设计模式之单例模式
单例模式:一个类在内存中只有一个对象(实例),并且提供一个可以全局访问或者获取这个对象的方法。
这两天学的,写了个小例子,问了同事一些关于线程的问题,还有从网上查了一些资料。还犯了一些低级的错误。
vs2017控制台输出文字乱码,从网上找了一些方法不管用,最后发现是自己新建项目选错模板了,选择了.NET CORE的模板,所以才会输出乱码,大家一定要吸取教训。
直接上代码
演示类,Person.cs
public class Person { /// <summary> /// 实例化一个私有静态变量,存储类本身的实例 /// </summary> private static Person _person = null; /// <summary> /// 构造函数 /// </summary> private Person() { Console.WriteLine("构造了一个{0}",GetType().Name); } public static Person GetInstance() { if(_person == null) _person = new Person(); return _person; } }
客户端代码:
{ var person1 = Person.GetInstance(); var person2 = Person.GetInstance(); var person3 = Person.GetInstance();
Console.WriteLine("person1 == person2:{0}", object.ReferenceEquals(person1, person2)); }
输出结果:
只输出了一次,两个对象引用相等。说明单例模式没问题。
进阶:
public class Person { /// <summary> /// 实例化一个私有静态变量,存储类本身的实例 /// </summary> private static Person _person = null; /// <summary> /// 构造函数 /// </summary> private Person() { Console.WriteLine("构造了一个{0}",GetType().Name); } public static Person GetInstance() { if (_person == null) _person = new Person(); return _person; } }
客户端调用代码:
{ Person person1 = null; Person person2 = null; Person person3 = null; //多线程下可以输出多次 var thread1 = new Thread(() => { person1 = Person.GetInstance(); }); var thread2 = new Thread(() => { person2 = Person.GetInstance(); }); var thread3 = new Thread(() => { person3 = Person.GetInstance(); }); thread1.Start(); thread2.Start(); thread3.Start(); Thread.Sleep(1000);//等待子线程完成 Console.WriteLine("person1 == person2:{0}", object.ReferenceEquals(person1, person2)); }
输出结果:
输出了多次,引用也不相等。说明多次实例化这个类,单例模式写的不完全正确,那让我们加上线程安全验证。
继续进阶:
public class Person { /// <summary> /// 实例化一个私有静态变量,存储类本身的实例 /// </summary> private static Person _person = null; /// <summary> /// 作为锁的对象,使用私有的、静态的并且是只读的对象 /// </summary> private static readonly object _obj = new object(); /// <summary> /// 构造函数 /// </summary> private Person() { Console.WriteLine("构造了一个{0}",GetType().Name); } /// <summary> /// 获取类唯一的实例对象 /// </summary> public static Person GetInstance() { if (_person == null)//先判断是否为空 { lock (_obj)//再判断下是否有别的线程在使用 { if (_person == null)//等其他线程使用完成后再判断是否为空 { _person = new Person(); } } } return _person; } }
客户端调用代码:
{ //使用锁,锁住的对象:使用私有的、静态的并且是只读的对象 Person person1 = null; Person person2 = null; Person person3 = null; //多线程下可以输出多次 var thread1 = new Thread(() => { person1 = Person.GetInstance(); }); var thread2 = new Thread(() => { person2 = Person.GetInstance(); }); var thread3 = new Thread(() => { person3 = Person.GetInstance(); }); thread1.Start(); thread2.Start(); thread3.Start(); Thread.Sleep(1000);//等待子线程完成 Console.WriteLine("person1 == person2:{0}", object.ReferenceEquals(person1, person2)); }
输出结果:
输出一次,引用相等,说明单例模式成功,线程安全已经加上。
进阶2
可以使用静态构造函数作为单例模式:
public class Person { /// <summary> /// 实例化一个私有静态变量,存储类本身的实例 /// </summary> private static Person _person = null; /// <summary> /// 构造函数 /// </summary> private Person() { Console.WriteLine("构造了一个{0}",GetType().Name); } /// <summary> /// 静态构造函数,只执行一次 /// </summary> static Person() { _person = new Person(); } /// <summary> /// 获取类的实例 /// </summary> public static Person GetInstance() { return _person; } }
客户端代码:
{ //使用锁,锁住的对象:使用私有的、静态的并且是只读的对象 //使用静态构造函数,在里面初始化person对象 Person person1 = null; Person person2 = null; Person person3 = null; //多线程下可以输出多次 var thread1 = new Thread(() => { person1 = Person.GetInstance(); }); var thread2 = new Thread(() => { person2 = Person.GetInstance(); }); var thread3 = new Thread(() => { person3 = Person.GetInstance(); }); thread1.Start(); thread2.Start(); thread3.Start(); Thread.Sleep(1000);//等待子线程完成 Console.WriteLine("person1 == person2:{0}", object.ReferenceEquals(person1, person2)); }
输出结果:
输出一次,引用相等,静态构造函数也可以作为单例模式实现的一种方法。
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