我就是这样写我的单例类的
public class MyClass
{
/// <summary>
/// Singleton
/// </summary>
private static MyClass instance;
/// <summary>
/// Singleton access.
/// </summary>
public static MyClass Instance
{
get
{
if (_instance == null)
{
_instance = new MyClass();
}
return _instance;
}
}
private MyClass() { .... }
}
如何创建可重用的单例模式?
单例模式提出了以下挑战。
- 构造器为
private
或protected
基类不能实例化继承的类。所以你可以重用一个共同的抽象 - 必须有一个本地只读属性来获取实例。
MyAbstractSingletonClass
。我在许多类上使用这种模式,并且总是必须编写相同的代码。当我需要一个单例时,我该如何编写可重用的东西?
您可以使用自引用泛型类型约束和"new()"类型约束的组合来实现这一点。
"新"约束确保任何子类将始终有一个无参数的构造函数,所以_instance = new T();
将始终工作。
自引用类型约束确保"Instance"静态属性总是返回正确的type;不是"基础"类型。你的单例基类看起来像这样:
public abstract class SingletonBase<T>
where T : SingletonBase<T>, new()
{
private static T _instance = new T();
public static T Instance
{
get
{
return _instance;
}
}
}
你的子类看起来像这样:
public class MyChildSingleton : SingletonBase<MyChildSingleton>
{
//Done!
}
当然,如果你希望你的单例是通用的,你也应该稍微改变你的"创建单例实例"代码,使用"双重检查锁"模式,或者Lazy类,使它线程安全。
一个重要的警告:如果你使用这个方法,"new()"约束几乎可以确保你的类总是有一个公共的、无参数的构造函数。这意味着如果最终用户真的想调用new MyChildSingleton()
,就可以完全绕过你的单例实例。您的单例模式将"按惯例"执行,而不是严格执行。要解决这个问题需要更多的工程技术。在上面的场景中,约定似乎是你应该将静态实例命名为"Default
"而不是"Instance
",这巧妙地传达了这样一个事实:你的类提供了一个"建议的"单例实例,但使用它在技术上是可选的。
我已经做了一些尝试来严格执行单例模式,最终的结果是使用反射来手动调用私有构造函数。您可以在这里看到我的完整代码尝试
真正的解决方案是从BTownTKD的方法开始,但使用Activator对其进行扩展。方法,允许子类保留私有构造函数。
父类public abstract class SingletonBase<T> where T : SingletonBase<T>
{
private static readonly Lazy<T> Lazy =
new(() => (Activator.CreateInstance(typeof(T), true) as T)!);
public static T Instance => Lazy.Value;
}
子类
public sealed class MySingleton : SingletonBase<MySingleton>
{
private MySingleton() { }
}
完整实现示例
添加到BTownTKD的答案中,在运行时限制构造函数调用实际上非常简单(不确定编译时是否可能)。你所要做的就是在SingletonBase中添加一个受保护的构造函数,如果_instance不为空,就会抛出异常。即使构造函数是从外部调用的第一个对象,也会抛出异常。
我设法在单例基础上应用这种技术,并使其变得懒惰和线程安全,如下所述:http://csharpindepth.com/Articles/General/Singleton.aspx
结果(附用法说明):
/// <summary>
/// Generic singleton class, providing the Instance property, and preventing manual construction.
/// Designed as a base for inheritance trees of lazy, thread-safe, singleton classes.
/// Usage:
/// 1. Sub-class must use itself, or its sub-class, as the type parameter S.
/// 2. Sub-class must have a public default constructor (or no constructors).
/// 3. Sub-class might be abstract, which requires it to be generic and demand the generic type
/// have a default constructor. Its sub-classes must answer all these requirements as well.
/// 4. The instance is accessed by the Instance getter. Using a constructor causes an exception.
/// 5. Accessing the Instance property in an inner initialization in a sub-class constructor
/// might cause an exception is some environments.
/// </summary>
/// <typeparam name="S">Lowest sub-class type.</typeparam>
public abstract class Singleton<S> where S : Singleton<S>, new()
{
private static bool IsInstanceCreated = false;
private static readonly Lazy<S> LazyInstance = new Lazy<S>(() =>
{
S instance = new S();
IsInstanceCreated = true;
return instance;
});
protected Singleton()
{
if (IsInstanceCreated)
{
throw new InvalidOperationException("Constructing a " + typeof(S).Name +
" manually is not allowed, use the Instance property.");
}
}
public static S Instance
{
get
{
return LazyInstance.Value;
}
}
}
我必须说我没有做过密集的多线程测试,但是正如一些人已经说过的,您总是可以使用旧的双重检查技巧。
在基类中实现单例模式是有问题的。
但是,您可以实现其他可能适合您尝试完成的创建设计模式。例如,看一下抽象工厂
你是正确的-就目前而言,你无法做到这一点。但是您可以使用泛型来处理它,注意,使用这种方法,您将为每个惟一派生类型:
获得一个单例实例。namespace ConsoleApplication2
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
var x = new MyDerivedClass();
Console.WriteLine(x.ToString());
Console.WriteLine(x.Instance.ToString());
Console.ReadKey();
}
}
public abstract class MyBaseClass<T> where T : class, new()
{
protected T GetInstance()
{
if (_instance == null)
{
lock (_lockObj)
{
if (_instance == null)
_instance = new T();
}
}
return _instance;
}
public T Instance
{
get { return GetInstance(); }
}
private volatile static T _instance;
private object _lockObj = new object();
}
public class MyDerivedClass : MyBaseClass<MyDerivedClass>
{
public MyDerivedClass() { }
}
}
我相信使用@Buvy的解决方案,您将获得每个线程一个实例,这可能是他想要的。你必须稍微修改一下,才能在多个线程中获得一个实例。
public abstract class BaseSingleton<T>
where T : BaseSingleton<T>
{
private static readonly Lazy<T> lazy =
new Lazy<T>(() => Activator.CreateInstance(typeof(T), true) as T);
public static T Instance { get { return lazy.Value; } }
}
我最近对一个相关问题给出了这样的答案:
https://stackoverflow.com/a/20599467使用此方法,基类管理派生类的所有实例的创建,因为所有派生类构造函数都需要只有基类才能提供的对象,并且不需要无参数构造函数的限制。
我建议的例子:
基类public abstract class SingletonBase<T> where T : class
{
private static readonly Lazy<T> sInstance = new Lazy<T>(() => CreateInstanceOfT());
public static T Instance { get { return sInstance.Value; } }
private static T CreateInstanceOfT()
{
return Activator.CreateInstance(typeof(T), true) as T;
}
}
使用public class yourClass : SingletonBase<yourClass>
{
public yourMethod()
{
}
}
这样使用你的单例类:
yourClass.Instance.yourMethod();
更多信息参见我的答案来源在这个链接