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); } } } }