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大话设计模式之单例模式

程序员文章站 2022-06-05 14:20:35
...

单例模式:保证一个类只有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点,

class Singleton {
  private static Singleton instance;
  private Singleton() {

  }
  public static Singleton getInstance() {
    if(instance == null) {
      instance = new Singleton(); 
    } 
    return instance;
  }
}

static void Main(string[] args) {
  Singleton s1 = Singleton.GetInstance();
  Singleton s2 = Singleton.GetInstance();
  if(s1 == s2) {
    Console.WriteLine("两个对象是相同的实例");
  }
}

单例模式除了可以保证唯一的实例外,还有可以严格控制客户怎样访问它以及何时访问它,就是对唯一实例的受控访问

多线程时的单例,多线程同时访问Singleton类,调用GetInstance()方法,有可能造成创建多个实例。

解决方法可以给进程加锁,lock确保当一个线程位于代码的临界区时,另一个线程不进入临界区。

class Singleton {
  private static Singleton instance;
  private static readonly object syncRoot = new object();
  private Singleton() {

  }
  public static Singleton getInstance() {
    lock(syncRoot) {

    if(instance == null) {
      instance = new Singleton(); 
    } 
    }
    return instance;
  }
}

static void Main(string[] args) {

  Singleton s1 = Singleton.GetInstance();
  Singleton s2 = Singleton.GetInstance();
  if(s1 == s2) {
    Console.WriteLine("两个对象是相同的实例");
  }
}

这段代码使得对象实例由最先进入的那个线程创建,以后的线程在进入时不会创建对象实例。由于有了lock,就保证了多线程环境下的同时访问也不会造成多个实例的生成。

为什么不直接lock instance,而是再创建一个syncRoot来lock呢

因为instance实例有没有被创建还不清楚,所以不能对它加锁,

缺点 影响性能。

双重锁定

class Singleton {
  private static Singleton instance;
  private static readonly object syncRoot = new object();
  private Singleton() {

  }
  public static Singleton getInstance() {
    if(instance == null){
    lock(syncRoot) {
    if(instance == null) {
      instance = new Singleton(); 
    } 
    }
    }
    return instance;
  }
}
先判断实例是否存在,不存在再加锁

分析

1.都进入了instance为空判断的方法体内,还未进入加锁环节,此时一旦先进入加锁的线程获得创建实例的机会,后进入的则不能创建,

2.已有线程创建了实例,那么后面进入的线程,则不能进入第一个为空判断内,而是直接获取实例,这样就不用加锁了,避免性能的浪费