单例模式:一个类在内存中只有一个对象(实例),并且提供一个可以全局访问或者获取这个对象的方法。

这两天学的,写了个小例子,问了同事一些关于线程的问题,还有从网上查了一些资料。还犯了一些低级的错误。

vs2017控制台输出文字乱码,从网上找了一些方法不管用,最后发现是自己新建项目选错模板了,选择了.NET CORE的模板,所以才会输出乱码,大家一定要吸取教训。

直接上代码

演示类,Person.cs

    public class Person
    {
        /// <summary>
        /// 实例化一个私有静态变量,存储类本身的实例
        /// </summary>
        private static Person _person  = null;

        /// <summary>
        /// 构造函数
        /// </summary>
        private Person()
        {
            Console.WriteLine("构造了一个{0}",GetType().Name);
        }
      
        public static Person GetInstance()
        {
            if(_person == null)
                _person = new Person();
            return _person;
        }    
    }

客户端代码:

{
  var person1 = Person.GetInstance();
  var person2 = Person.GetInstance();
  var person3 = Person.GetInstance();
Console.WriteLine("person1 == person2:{0}", object.ReferenceEquals(person1, person2)); }

输出结果:

只输出了一次,两个对象引用相等。说明单例模式没问题。

 

 进阶:

 public class Person
 {
        /// <summary>
        /// 实例化一个私有静态变量,存储类本身的实例
        /// </summary>
        private static Person _person  = null;

        /// <summary>
        /// 构造函数
        /// </summary>
        private Person()
        {
            Console.WriteLine("构造了一个{0}",GetType().Name);
        }

        public static Person GetInstance()
        {
            if (_person == null)
                _person = new Person();
            return _person;
        }
}

客户端调用代码:

           {
                Person person1 = null;
                Person person2 = null;
                Person person3 = null;
                //多线程下可以输出多次
                var thread1 = new Thread(() => { person1 = Person.GetInstance(); });
                var thread2 = new Thread(() => { person2 = Person.GetInstance(); });
                var thread3 = new Thread(() => { person3 = Person.GetInstance(); });
                thread1.Start();
                thread2.Start();
                thread3.Start();
                Thread.Sleep(1000);//等待子线程完成
                Console.WriteLine("person1 == person2:{0}", object.ReferenceEquals(person1, person2));
            }

输出结果:

输出了多次,引用也不相等。说明多次实例化这个类,单例模式写的不完全正确,那让我们加上线程安全验证。

 

继续进阶: 

 public class Person
 {
        /// <summary>
        /// 实例化一个私有静态变量,存储类本身的实例
        /// </summary>
        private static Person _person  = null;

        /// <summary>
        /// 作为锁的对象,使用私有的、静态的并且是只读的对象
        /// </summary>
        private static readonly object _obj = new object();

        /// <summary>
        /// 构造函数
        /// </summary>
        private Person()
        {
            Console.WriteLine("构造了一个{0}",GetType().Name);
        }

        /// <summary>
        /// 获取类唯一的实例对象
        /// </summary>
        public static Person GetInstance()
        {
            if (_person == null)//先判断是否为空
            {
                lock (_obj)//再判断下是否有别的线程在使用
                {
                    if (_person == null)//等其他线程使用完成后再判断是否为空
                    {
                        _person = new Person();
                    }
                }
            }
            return _person;
        }
  }

客户端调用代码:

            {
                //使用锁,锁住的对象:使用私有的、静态的并且是只读的对象
                Person person1 = null;
                Person person2 = null;
                Person person3 = null;
                //多线程下可以输出多次
                var thread1 = new Thread(() => { person1 = Person.GetInstance(); });
                var thread2 = new Thread(() => { person2 = Person.GetInstance(); });
                var thread3 = new Thread(() => { person3 = Person.GetInstance(); });
                thread1.Start();
                thread2.Start();
                thread3.Start();
                Thread.Sleep(1000);//等待子线程完成
                Console.WriteLine("person1 == person2:{0}", object.ReferenceEquals(person1, person2));
            }

输出结果:

输出一次,引用相等,说明单例模式成功,线程安全已经加上。

进阶2

可以使用静态构造函数作为单例模式:

    public class Person
    {
        /// <summary>
        /// 实例化一个私有静态变量,存储类本身的实例
        /// </summary>
        private static Person _person  = null;

        /// <summary>
        /// 构造函数
        /// </summary>
        private Person()
        {
            Console.WriteLine("构造了一个{0}",GetType().Name);
        }
        
        /// <summary>
        /// 静态构造函数,只执行一次
        /// </summary>
        static Person()
        {
            _person = new Person();
        }
        
        /// <summary>
        /// 获取类的实例
        /// </summary>
        public static Person GetInstance()
        {
            return _person;
        }
    }

客户端代码:

         {
                //使用锁,锁住的对象:使用私有的、静态的并且是只读的对象
                //使用静态构造函数,在里面初始化person对象
                Person person1 = null;
                Person person2 = null;
                Person person3 = null;
                //多线程下可以输出多次
                var thread1 = new Thread(() => { person1 = Person.GetInstance(); });
                var thread2 = new Thread(() => { person2 = Person.GetInstance(); });
                var thread3 = new Thread(() => { person3 = Person.GetInstance(); });
                thread1.Start();
                thread2.Start();
                thread3.Start();
                Thread.Sleep(1000);//等待子线程完成
                Console.WriteLine("person1 == person2:{0}", object.ReferenceEquals(person1, person2));
            }

输出结果:

 

 输出一次,引用相等,静态构造函数也可以作为单例模式实现的一种方法。