什么是C#中好的线程安全单例通用模板模式
我有以下Csingleton模式,有什么改进的方法吗?
public class Singleton<T> where T : class, new()
{
private static object _syncobj = new object();
private static volatile T _instance = null;
public static T Instance
{
get
{
if (_instance == null)
{
lock (_syncobj)
{
if (_instance == null)
{
_instance = new T();
}
}
}
return _instance;
}
}
public Singleton()
{ }
}
首选用法示例:
class Foo : Singleton<Foo>
{
}
有关的:
NET的明显单例实现?
解决方案
由Judith Bishop提供,http://patterns.cs.up.ac.za/
这种单例模式实现可确保延迟初始化。
// Singleton PatternJudith Bishop Nov 2007
// Generic version
public class Singleton<T> where T : class, new()
{
Singleton() { }
class SingletonCreator
{
static SingletonCreator() { }
// Private object instantiated with private constructor
internal static readonly T instance = new T();
}
public static T UniqueInstance
{
get { return SingletonCreator.instance; }
}
}
public sealed class Singleton
{
private static readonly Singleton instance = new Singleton();
private Singleton(){}
public static Singleton Instance
{
get
{
return instance;
}
}
}
.NET在初始化顺序方面没有歧义。但这会引起线程问题。
根据Jon Skeet在"用C实现单例模式"中的描述,我们发布的代码实际上被认为是错误代码,因为按照ECMA CLI标准进行检查时,它似乎已损坏。
还要注意:每次用新的T类型实例化对象时,它都会成为另一个实例;它不会反映在原始单例中。
我很喜欢原始答案,唯一缺少的内容(根据blowdart发布的链接)是使_instance变量易变,以确保它实际上已在锁中设置。
当我不得不使用单身人士时,我实际上使用了吹牛的解决方案,但是我不需要迟到实例等等。
我们不需要所有这些,Calready内置了一个不错的单例模式。
static class Foo
如果我们需要比这更有趣的东西,则新单例可能会与众不同,以至于通用模式将变得毫无用处。
编辑:通过"任何更有趣的"我包括继承。如果我们可以从单例继承,则不再是单例。
该代码无法编译,我们需要在T上使用"类"约束。
另外,此代码需要在目标类上使用公共构造函数,这对单例来说不好,因为我们无法在编译时仅通过Instance属性(或者字段)来获取(单个)实例。如果除Instance之外没有其他任何静态成员,则可以这样做:
class Foo
{
public static readonly Instance = new Foo();
private Foo() {}
static Foo() {}
}
它是线程安全的(由CLR保证),并且是惰性的(通过对类型的首次访问创建实例)。有关BeforeFieldInit以及此处为什么需要静态构造函数的更多讨论,请参见http://www.yoda.arachsys.com/csharp/beforefieldinit.html。
如果要在类型上具有其他公共静态成员,但仅在访问实例时创建对象,则可以创建嵌套类型,例如在http://www.yoda.arachsys.com/csharp/singleton.html中
我不认为我们真的想"烧掉基类",以便可以节省两行代码。我们实际上并不需要基类来实现单例。
每当我们需要单身人士时,只需执行以下操作:
class MyConcreteClass
{
#region Singleton Implementation
public static readonly Instance = new MyConcreteClass();
private MyConcreteClass(){}
#endregion
/// ...
}
关于在不同线程上的此答案的更多详细信息:如何在C#中实现单例?
但是,该线程不使用泛型。
我一直在寻找更好的Singleton模式,并喜欢这种模式。因此,将其移植到VB.NET可能对其他人有用:
Public MustInherit Class Singleton(Of T As {Class, New})
Public Sub New()
End Sub
Private Class SingletonCreator
Shared Sub New()
End Sub
Friend Shared ReadOnly Instance As New T
End Class
Public Shared ReadOnly Property Instance() As T
Get
Return SingletonCreator.Instance
End Get
End Property
End Class
我对确保按需创建实例数据的贡献:
/// <summary>Abstract base class for thread-safe singleton objects</summary>
/// <typeparam name="T">Instance type</typeparam>
public abstract class SingletonOnDemand<T> {
private static object __SYNC = new object();
private static volatile bool _IsInstanceCreated = false;
private static T _Instance = default(T);
/// <summary>Instance data</summary>
public static T Instance {
get {
if (!_IsInstanceCreated)
lock (__SYNC)
if (!_IsInstanceCreated)
_Instance = Activator.CreateInstance<T>();
return _Instance;
}
}
}
pff ...再次... :)
我对确保按需创建实例数据的贡献:
/// <summary>Abstract base class for thread-safe singleton objects</summary>
/// <typeparam name="T">Instance type</typeparam>
public abstract class SingletonOnDemand<T> {
private static object __SYNC = new object();
private static volatile bool _IsInstanceCreated = false;
private static T _Instance = default(T);
/// <summary>Instance data</summary>
public static T Instance {
get {
if (!_IsInstanceCreated)
lock (__SYNC)
if (!_IsInstanceCreated) {
_Instance = Activator.CreateInstance<T>();
_IsInstanceCreated = true;
}
return _Instance;
}
}
}
根据要求,从我的原始答案中交叉发布另一个问题。
我的版本使用Reflection,在派生类中与非公共构造函数一起使用,具有线程安全性(显然),具有惰性实例化(根据我在下面找到的链接文章):
public class SingletonBase<T> where T : class
{
static SingletonBase()
{
}
public static readonly T Instance =
typeof(T).InvokeMember(typeof(T).Name,
BindingFlags.CreateInstance |
BindingFlags.Instance |
BindingFlags.Public |
BindingFlags.NonPublic,
null, null, null) as T;
}
几年前我拿起了它,不知道有多少,但是如果不是我,那么在代码上进行搜索可能会找到该技术的原始来源。
这是我可以找到的最古老的代码来源,而不是我发布的代码。
:/朱迪思·毕晓普(Judith Bishop)的通用"单人"模式似乎有点缺陷,它总是可以创建T类型的多个实例,因为构造函数必须在此"模式"中公开使用。在我看来,它与单例绝对无关,它只是一种工厂,总是返回相同的对象,但不会使其成为单例……只要一个类的实例可以超过一个不能是单身人士。有什么理由使这种模式获得最高评价?
public sealed class Singleton
{
private static readonly Singleton _instance = new Singleton();
private Singleton()
{
}
public static Singleton Instance
{
get
{
return _instance;
}
}
}
静态初始值设定项被认为是线程安全的。任何意义
public static class LazyGlobal<T> where T : new()
{
public static T Instance
{
get { return TType.Instance; }
}
private static class TType
{
public static readonly T Instance = new T();
}
}
// user code:
{
LazyGlobal<Foo>.Instance.Bar();
}
或者:
public delegate T Func<T>();
public static class CustomGlobalActivator<T>
{
public static Func<T> CreateInstance { get; set; }
}
public static class LazyGlobal<T>
{
public static T Instance
{
get { return TType.Instance; }
}
private static class TType
{
public static readonly T Instance = CustomGlobalActivator<T>.CreateInstance();
}
}
{
// setup code:
// CustomGlobalActivator<Foo>.CreateInstance = () => new Foo(instanceOf_SL_or_IoC.DoSomeMagicReturning<FooDependencies>());
CustomGlobalActivator<Foo>.CreateInstance = () => instanceOf_SL_or_IoC.PleaseResolve<Foo>();
// ...
// user code:
LazyGlobal<Foo>.Instance.Bar();
}
前一阵子看到它使用反射来访问私有(或者公共)默认构造函数:
public static class Singleton<T>
{
private static object lockVar = new object();
private static bool made;
private static T _singleton = default(T);
/// <summary>
/// Get The Singleton
/// </summary>
public static T Get
{
get
{
if (!made)
{
lock (lockVar)
{
if (!made)
{
ConstructorInfo cInfo = typeof(T).GetConstructor(BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic, null, new Type[0], null);
if (cInfo != null)
_singleton = (T)cInfo.Invoke(new object[0]);
else
throw new ArgumentException("Type Does Not Have A Default Constructor.");
made = true;
}
}
}
return _singleton;
}
}
}
尝试以线程安全和懒惰的方式(thx到wcell)实现此Singleton设计模式的通用Singleton类。
public abstract class Singleton<T> where T : class
{
/// <summary>
/// Returns the singleton instance.
/// </summary>
public static T Instance
{
get
{
return SingletonAllocator.instance;
}
}
internal static class SingletonAllocator
{
internal static T instance;
static SingletonAllocator()
{
CreateInstance(typeof(T));
}
public static T CreateInstance(Type type)
{
ConstructorInfo[] ctorsPublic = type.GetConstructors(
BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public);
if (ctorsPublic.Length > 0)
throw new Exception(
type.FullName + " has one or more public constructors so the property cannot be enforced.");
ConstructorInfo ctorNonPublic = type.GetConstructor(
BindingFlags.Instance | BindingFlags.NonPublic, null, new Type[0], new ParameterModifier[0]);
if (ctorNonPublic == null)
{
throw new Exception(
type.FullName + " doesn't have a private/protected constructor so the property cannot be enforced.");
}
try
{
return instance = (T)ctorNonPublic.Invoke(new object[0]);
}
catch (Exception e)
{
throw new Exception(
"The Singleton couldnt be constructed, check if " + type.FullName + " has a default constructor", e);
}
}
}
}

