C# Singleton设计模式浅谈(C# 单例模式详解与实践应用)

原创

ithorizon 6个月前 (10-20) 阅读数 19 #后端开发

一、引言

单例模式（Singleton Pattern）是一种常用的软件设计模式，它确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点来获取这个实例。单例模式广泛应用于多种场景，如数据库连接、线程池、配置对象等。本文将详细介绍C#中的单例模式，包括其原理、实现做法以及在实践中的应用。

二、单例模式原理

单例模式的核心原理是确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。具体来说，单例模式有以下特点：

构造函数私有，防止外部直接创建对象实例；

提供一个静态的实例访问点，用于获取类的唯一实例；

提供一个静态的创建实例的方法，确保实例的唯一性。

三、单例模式实现做法

C#中实现单例模式有多种做法，以下将介绍几种常见的实现做法。

3.1 懒汉式（Lazy Initialization）

懒汉式单例模式的特点是，在第一次使用时才创建实例。以下是一个简洁的懒汉式单例模式实现：


public class Singleton
{
    private static Singleton instance = null;
    private Singleton() { }
    public static Singleton GetInstance()
    {
        if (instance == null)
        {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

3.2 饿汉式（Eager Initialization）

饿汉式单例模式的特点是，在程序启动时立即创建实例。以下是一个简洁的饿汉式单例模式实现：


public class Singleton
{
    private static Singleton instance = new Singleton();
    private Singleton() { }
    public static Singleton GetInstance()
    {
        return instance;
    }
}

3.3 双重校验锁（Double-Checked Locking）

双重校验锁单例模式结合了懒汉式和饿汉式的优点，既保证了延迟加载，又保证了线程平安。以下是一个简洁的双重校验锁单例模式实现：


public class Singleton
{
    private static volatile Singleton instance = null;
    private Singleton() { }
    public static Singleton GetInstance()
    {
        if (instance == null)
        {
            lock (typeof(Singleton))
            {
                if (instance == null)
                {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

3.4 静态内部类（Static Inner Class）

静态内部类单例模式利用了Java的类加载机制，保证了线程平安和延迟加载。以下是一个简洁的静态内部类单例模式实现：


public class Singleton
{
    private Singleton() { }
    private static class SingletonHolder
    {
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }
    public static Singleton GetInstance()
    {
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    }
}