C# 怎么实现一个单例模式_C# 单例模式实现方法详解

答案:C#中单例模式确保类唯一实例,常用实现包括简单单线程、双检锁、静态初始化和Lazy<T>方式;推荐使用静态初始化或Lazy<T>,因其线程安全、简洁且支持延迟加载

C# 怎么实现一个单例模式_C# 单例模式实现方法详解

在 C# 中实现单例模式,核心目标是确保一个类在整个应用程序生命周期中只有一个实例,并提供一个全局访问点。下面介绍几种常见且有效的实现方式,适用于不同场景。

1. 简单单线程单例

适用于不需要考虑多线程的简单场景。

通过私有构造函数防止外部实例化,使用静态字段保存唯一实例。

public class Singleton {     private static Singleton _instance; <pre class="brush:php;toolbar:false;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">private Singleton() { }  public static Singleton Instance {     get     {         if (_instance == null)         {             _instance = new Singleton();         }         return _instance;     } }

}

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注意:这种方式在多线程环境下可能创建多个实例,不推荐用于并发场景。

2. 线程安全的双检锁单例

适用于多线程环境,性能较好。

使用 lock 和双重检查(double-check locking)机制保证线程安全。

public class Singleton {     private static readonly object _lock = new object();     private static Singleton _instance; <pre class="brush:php;toolbar:false;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">private Singleton() { }  public static Singleton Instance {     get     {         if (_instance == null)         {             lock (_lock)             {                 if (_instance == null)                 {                     _instance = new Singleton();                 }             }         }         return _instance;     } }

}

优点:延迟初始化,线程安全;缺点:代码略复杂。

3. 静态初始化(推荐)

利用 .net 的静态构造函数特性,实现简洁且线程安全的单例。

CLR 保证静态构造函数只执行一次,且在首次访问类的成员时自动调用。

public class Singleton {     private static readonly Singleton _instance = new Singleton(); <pre class="brush:php;toolbar:false;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">private Singleton() { }  public static Singleton Instance => _instance;

}

优点:简单、线程安全、自动处理多线程问题;支持延迟加载(类型初始化前不创建)。

4. 使用 Lazy<T> 实现延迟加载单例

C# 4.0 引入的 Lazy<T> 可轻松实现线程安全的延迟初始化。

public class Singleton {     private static readonly Lazy<Singleton> _lazy =          new Lazy<Singleton>(() => new Singleton()); <pre class="brush:php;toolbar:false;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">private Singleton() { }  public static Singleton Instance => _lazy.Value;

}

优点:语法简洁,延迟加载,线程安全,默认模式为双检锁;是最推荐的方式之一。

基本上就这些常见的 C# 单例实现方式。选择哪种取决于是否需要延迟初始化、是否多线程、代码简洁性要求等。日常开发中,使用 Lazy<T>静态初始化 是最稳妥的选择。

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