C#教程之C#单例类的实现

C#单例类的实现

单例类保证一个类全局仅有一个实例，并提供一个全局访问点，由于只能生成一个实例，因此我们必须把构造函数设为私有函数以禁止他人创建实例。

实现1：懒汉式，线程不安全#

该实现没有额外开销，不要求线程安全的情况下可以使用：

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public class Singleton1 { private static Singleton1 instance = null; private Singleton1() { } public static Singleton1 Instance { get { if (instance == null) { instance = new Singleton1(); } return instance; } } }

实现2：懒汉式，线程安全#

由于每次访问单例类实例都会加锁，而加锁是一个非常耗时的操作，故不推荐使用：

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public class Singleton2 { private readonly static object lockObj = new object(); private static Singleton2 instance = null; private Singleton2() { } public static Singleton2 Instance { get { lock(lockObj) { if (instance == null) { instance = new Singleton2(); } } return instance; } } }

实现3：饿汉式，线程安全#

写法简单，线程安全，但构造时机不是由程序员掌控的：

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public class Singleton3 { private static Singleton3 instance = new Singleton3(); private Singleton3() { } public static Singleton3 Instance { get { return instance; } } public static void Test() { Console.WriteLine("test"); } }

当.NET运行时发现第一次使用Singleton3时会创建单例的实例，而不是在第一次调用Singleton3.Instance属性时创建，如进行以下操作：

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Singleton3.Test();

实现4：懒汉式，双重校验锁#

在实现2的基础上进行改进，只在第一次创建实例时加锁，提高访问性能：

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public class Singleton4 { private readonly static object lockObj = new object(); private static Singleton4 instance = null; private Singleton4() { } public static Singleton4 Instance { get { if (instance == null) { lock (lockObj) { if (instance == null) { instance = new Singleton4(); } } } return instance; } } }

实现5：懒汉式，内部类#

在方法3的基础上进行改进，确保只有访问Singleton5.Instance属性时才会构造实例：

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public class Singleton5 { class Nested { internal static readonly Singleton5 instance = new Singleton5(); } private Singleton5() { } public static Singleton5 Instance { get { return Nested.instance; } } }

实现单例基类#

通过单例基类，我们可以简单的通过继承创建一个单例类，实现代码复用：

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// 由于单例基类不能实例化，故设计为抽象类 public abstract class Singleton<T> where T : class { // 这里采用实现5的方案，实际可采用上述任意一种方案 class Nested { // 创建模板类实例，参数2设为true表示支持私有构造函数 internal static readonly T instance = Activator.CreateInstance(typeof(T), true) as T; } private static T instance = null; public static T Instance { get { return Nested.instance; } } }

使用方法如下：

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class TestSingleton : Singleton<TestSingleton> { // 将构造函数私有化，防止外部通过new创建 private TestSingleton() { } }

参考资料#

1、《剑指offer》

2、http://www.runoob.com/design-pattern/singleton-pattern.html

3、https://blog.csdn.net/ycl295644/article/details/46770451