Singleton设计模式的C＃实现

假设这里有2个线程：主线程和线程1，在创建类的实例的时候可能会遇到一些原因阻塞一段时间（比如网络速度或者需要等待某些正在使用的资源的释放），此时的运行情况如下：

　　主线程首先去调用instance()试图获得类的实例，instance()成员方法判断该类没有创建唯一实例，于是开始创建实例。由于一些因素，主线程不能马上创建成功，而需要等待一些时间。此时线程1也去调用instance()试图获得该类的实例，因为此时实例还未被主线程成功创建，因此线程1又开始创建新实例。结果是两个线程分别创建了两次实例，对于计数器类来说，就会导致计数的值被重置，与Singleton的初衷违背。解决这个问题的办法是同步。

　　下面看看本文的计数器的例子的实现：

　　使用方法一：

using System; using System.Threading; namespace csPattern.Singleton { public class Counter { static Counter uniCounter = new Counter(); //存储唯一的实例。 private int totNum = 0; //存储计数值。 private Counter() { Thread.Sleep(100); //这里假设因为某种因素而耽搁了100毫秒。 //在非lazy initialization 的情况下, 不会影响到计数。. } static public Counter instance() { return uniCounter; } public void Inc() { totNum ++;} //计数加1。 public int GetCounter() { return totNum;} //获得当前计数值。 } }

　　以下是调用Counter类的客户程序，在这里我们定义了四个线程同时使用计数器，每个线程使用4次，最后得到的正确结果应该是16：

using System; using System.IO; using System.Threading; namespace csPattern.Singleton.MutileThread { public class MutileClient { public MutileClient() {} public void DoSomeWork() { Counter myCounter = Counter.instance(); //方法一 //Counter_lazy myCounter = Counter_lazy.instance(); //方法二 for (int i = 1; i < 5; i++) { myCounter.Inc(); Console.WriteLine("线程{0}报告: 当前counter为: {1}", Thread.CurrentThread.Name.ToString(), myCounter.GetCounter().ToString()); } } public void ClientMain() { Thread thread0 = Thread.CurrentThread; thread0.Name = "Thread 0"; Thread thread1 =new Thread(new ThreadStart(this.DoSomeWork)); thread1.Name = "Thread 1"; Thread thread2 =new Thread(new ThreadStart(this.DoSomeWork)); thread2.Name = "Thread 2"; Thread thread3 =new Thread(new ThreadStart(this.DoSomeWork)); thread3.Name = "Thread 3"; thread1.Start(); thread2.Start(); thread3.Start(); DoSomeWork(); //线程0也只执行和其他线程相同的工作。 } } }

　　以下为Main函数，本程序的测试入口：

using System; namespace csPattern.Singleton { public class RunMain { public RunMain() {} static public void Main(string[] args) { MutileThread.MutileClient myClient = new MutileThread.MutileClient(); myClient.ClientMain(); System.Console.ReadLine(); } } }

　　执行结果如下：

　　线程Thread 1报告: 当前counter为: 2
　　线程Thread 1报告: 当前counter为: 4
　　线程Thread 1报告: 当前counter为: 5
　　线程Thread 1报告: 当前counter为: 6
　　线程Thread 3报告: 当前counter为: 7
　　线程Thread 3报告: 当前counter为: 8
　　线程Thread 3报告: 当前counter为: 9
　　线程Thread 3报告: 当前counter为: 10
　　线程Thread 0报告: 当前counter为: 1
　　线程Thread 0报告: 当前counter为: 11
　　线程Thread 0报告: 当前counter为: 12
　　线程Thread 0报告: 当前counter为: 13
　　线程Thread 2报告: 当前counter为: 3
　　线程Thread 2报告: 当前counter为: 14
　　线程Thread 2报告: 当前counter为: 15
　　线程Thread 2报告: 当前counter为: 16

　　由于系统线程调度的不同，每次的执行结果也不同，但是最终结果一定是16。

　　方法一中由于实例一开始就被创建，所以instance()方法无需再去判断是否已经存在唯一的实例，而返回该实例，所以不会出现计数器类多次实例化的问题。