设计模式:单例模式(至少有一种你没有见过)

背景

本文中的例子多是从《clr via c#》中抄袭而来,读过这本书最后一章的朋友,应该见过各种实现了。

各种实现

第一种:简单版本

代码

 1 using System;
 2 using System.Collections.Generic;
 3 using System.Linq;
 4 using System.Text;
 5 using System.Threading.Tasks;
 6 
 7 namespace DesignPatternStudy.Creations.Singletons
 8 {
 9     class SimpleSingleton
10     {
11         private static readonly SimpleSingleton _instance;
12 
13         private SimpleSingleton() { }
14 
15         static SimpleSingleton()
16         {
17             _instance = new SimpleSingleton();
18         }
19 
20         public static SimpleSingleton Singleton
21         {
22             get
23             {
24                 return _instance;
25             }
26         }
27     }
28 }

说明:静态构造方法是线程安全的,因此可以保证单例。如果单例类型有其它静态方法,调用这些方法会导致单例被初始化。

第二种:嵌套类

代码

 1 using System;
 2 using System.Collections.Generic;
 3 using System.Linq;
 4 using System.Text;
 5 using System.Threading.Tasks;
 6 
 7 namespace DesignPatternStudy.Creations.Singletons
 8 {
 9     class NestedSingleton
10     {
11         private NestedSingleton() { }
12 
13         public static NestedSingleton Singleton
14         {
15             get
16             {
17                 return Nested._instance;
18             }
19         }
20 
21         public static void OtherStaticMethod()
22         {
23             Console.WriteLine("不会产生单例!");
24         }
25 
26         private class Nested
27         {
28             public static readonly NestedSingleton _instance;
29 
30             static Nested()
31             {
32                 _instance = new NestedSingleton();
33             }
34         }
35     }
36 }

说明:解决了“简单版本”的问题,调用单例类型的静态方法不会导致单例被实例化。

第三种:双校验+悲观锁

代码

 1 using System;
 2 using System.Collections.Generic;
 3 using System.Linq;
 4 using System.Text;
 5 using System.Threading.Tasks;
 6 
 7 namespace DesignPatternStudy.Creations.Singletons
 8 {
 9     class DoubleCheckSingleton
10     {
11         private static readonly Object _lock = new Object();
12         private static DoubleCheckSingleton _instance;
13 
14         private DoubleCheckSingleton() { }
15 
16         public static DoubleCheckSingleton Singleton
17         {
18             get
19             {
20                 if (_instance != null)
21                 {
22                     return _instance;
23                 }
24 
25                 lock (_lock)
26                 {
27                     if (_instance == null)
28                     {
29                         _instance = new DoubleCheckSingleton();
30                     }
31                 }
32 
33                 return _instance;
34             }
35         }
36     }
37 }

说明:设计模式的作者使用的语言是 C++,C++ 没有和 C# 静态构造方法同样语义的机制,因此使用了这种双校验机制。

第四种:双校验+乐观锁

代码

 1 using System;
 2 using System.Collections.Generic;
 3 using System.Linq;
 4 using System.Text;
 5 using System.Threading.Tasks;
 6 using System.Threading;
 7 
 8 namespace DesignPatternStudy.Creations.Singletons
 9 {
10     class CASSingleton
11     {
12         private static CASSingleton _instance;
13 
14         private CASSingleton()
15         {
16             Console.WriteLine("CASSingleton");
17         }
18 
19         public static CASSingleton Singleton
20         {
21             get
22             {
23                 if (_instance != null)
24                 {
25                     return _instance;
26                 }
27 
28                 Interlocked.CompareExchange(ref _instance, new CASSingleton(), null);  // 相当于:update xxx_table set version = new_version where version = old_version
29 
30                 return _instance;
31             }
32         }
33     }
34 }

说明:乐观锁在某些情况下是比悲观锁好用,在本例中有一点要求:构造方法的执行必须没有副作用,因为内部可能创建多个实例,外部只会看到一个。

备注

看完大师的书籍,觉得自己好渺小,继续努力吧。

 

posted on 2013-11-14 14:52  幸福框架  阅读(2125)  评论(2编辑  收藏  举报

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