一般的，設(shè)計(jì)模式中用到單例模式，代碼通常會(huì)如下：

成都一家集口碑和實(shí)力的網(wǎng)站建設(shè)服務(wù)商，擁有專(zhuān)業(yè)的企業(yè)建站團(tuán)隊(duì)和靠譜的建站技術(shù)，10多年企業(yè)及個(gè)人網(wǎng)站建設(shè)經(jīng)驗(yàn) ,為成都1000+客戶(hù)提供網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)制作,網(wǎng)站開(kāi)發(fā),企業(yè)網(wǎng)站制作建設(shè)等服務(wù),包括成都營(yíng)銷(xiāo)型網(wǎng)站建設(shè)，品牌網(wǎng)站制作，同時(shí)也為不同行業(yè)的客戶(hù)提供做網(wǎng)站、成都網(wǎng)站建設(shè)的服務(wù),包括成都電商型網(wǎng)站制作建設(shè),裝修行業(yè)網(wǎng)站制作建設(shè)，傳統(tǒng)機(jī)械行業(yè)網(wǎng)站建設(shè),傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)行業(yè)網(wǎng)站制作建設(shè)。在成都做網(wǎng)站,選網(wǎng)站制作建設(shè)服務(wù)商就選創(chuàng)新互聯(lián)建站。

public sealed class Singleton
{
    private static Singleton instance=null;

    private Singleton()
    {
    }

    public static Singleton Instance
    {
        get
        {
            if (instance==null)
            {
                instance = new Singleton();
            }
            return instance;
        }
    }
}

代碼比較簡(jiǎn)單，用到一個(gè)公有的靜態(tài)屬性和一個(gè)私有的靜態(tài)字段。并且把構(gòu)造函數(shù)設(shè)為私有，防止該類(lèi)被實(shí)例化。

但上述代碼在多線(xiàn)程情況下并不可靠。有一種情況下。2個(gè)線(xiàn)程在get的時(shí)候，都檢測(cè)到instance==null，因此各自創(chuàng)建了一個(gè)Singleton對(duì)象，破壞了單例的原則。

因此改進(jìn)后的代碼就是加鎖。

public sealed class Singleton
{
    private static Singleton instance = null;
    private static readonly object padlock = new object();

    Singleton()
    {
    }

    public static Singleton Instance
    {
        get
        {
            lock (padlock)
            {
                if (instance == null)
                {
                    instance = new Singleton();
                }
                return instance;
            }
        }
    }
}

加鎖之后，多線(xiàn)程的操作也變的同步了，同一時(shí)間只能有獲得鎖的那個(gè)線(xiàn)程才能創(chuàng)建對(duì)象。這保證了對(duì)象的唯一，但是這個(gè)會(huì)損耗性能。

因?yàn)槊看蝕et的時(shí)候，都會(huì)加鎖，因此可以把代碼修改一下，如果對(duì)象已經(jīng)存在了，就不需要加鎖來(lái)創(chuàng)建對(duì)象。代碼修改如下：

public sealed class Singleton
{
    private static volatile Singleton instance = null;
    private static readonly object padlock = new object();

    Singleton()
    {
    }

    public static Singleton Instance
    {
        get
        {
            if (instance == null)
            {
                lock (padlock)
                {
                    if (instance == null)
                    {
                        instance = new Singleton();
                    }
                }
            }
            return instance;
        }
    }
}

仔細(xì)看一下，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，上述代碼中，有2次檢測(cè)instance == null，因此也成為雙重檢測(cè)。注意，由于Java中內(nèi)存模型的問(wèn)題，上述雙重檢測(cè)代碼，對(duì)Java不一定有效。

在C#代碼中，考慮下面的場(chǎng)景，有2個(gè)線(xiàn)程A,B

1.A線(xiàn)程進(jìn)入get

2.A線(xiàn)程檢測(cè)到instance==null

3.A線(xiàn)程獲得鎖

4.A線(xiàn)程實(shí)例化一個(gè)對(duì)象

5.B線(xiàn)程進(jìn)入get

6.B線(xiàn)程檢測(cè)是否instance==null

問(wèn)題出現(xiàn)在第4,5,6步驟。

當(dāng)?shù)?步執(zhí)行的時(shí)候，很有可能出現(xiàn)這種情況，CLR為Singleton對(duì)象在托管堆上分配了空間，并且讓instance指向了這個(gè)空間，然后再去調(diào)用Singleton的構(gòu)造函數(shù)。而漏洞就在這里，線(xiàn)程B可能未等到線(xiàn)程A運(yùn)行完Singleton的構(gòu)造函數(shù)，就進(jìn)入get檢測(cè)instance！=null，認(rèn)為對(duì)象不是null，然后就直接返回instance，而此時(shí)，instance指向的值還在初始化呢，這就可能導(dǎo)致線(xiàn)程B得到的對(duì)象是沒(méi)完全初始化成功的，可能引起代碼錯(cuò)誤。當(dāng)然，這種錯(cuò)誤的可能性非常少見(jiàn)，但還是會(huì)有一定的概率。

因此，上述代碼中instance變量加了一個(gè)關(guān)鍵字volatile，加它的作用，是為了訪(fǎng)問(wèn)這個(gè)instance的時(shí)候，確保instance分配了空間并且初始化完成了（volatile確保該字段在任何時(shí)間呈現(xiàn)的都是最新的值）。

如果不使用volatile關(guān)鍵字，也可以將instance = new Singleton();語(yǔ)句替換成Interlocked.Exchange(ref instance,new Singleton())。

在C#中，對(duì)于實(shí)現(xiàn)單例模式，更為推崇的方法是使用靜態(tài)變量初始化。

有些設(shè)計(jì)模式的書(shū)中，避免使用靜態(tài)初始化的原因之一是C++ 規(guī)范在靜態(tài)變量的初始化順序方面留下了一些多義性。幸運(yùn)的是，.NET Framework 通過(guò)其變量初始化處理方法解決了這種多義性：

public sealed class Singleton
{
   private static readonly Singleton instance = new Singleton();
   
   private Singleton(){}

   public static Singleton Instance
   {
      get 
      {
         return instance; 
      }
   }
}

CLR保證了靜態(tài)字段初始化操作總是線(xiàn)程安全的，無(wú)論多少線(xiàn)程同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)該類(lèi)，類(lèi)中的靜態(tài)字段只可能被初始化一次（每個(gè)應(yīng)用程序域）。

這是因?yàn)?，?lèi)中的靜態(tài)字段的初始化，是由類(lèi)的靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)完成的，C#編譯器檢測(cè)到類(lèi)中有靜態(tài)字段后，會(huì)為該類(lèi)生產(chǎn)一個(gè)靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)（可以從IL代碼中看到.cctor方法），也就是說(shuō)下面代碼是等價(jià)的：

class SomeType{
    Static int x = 5;
    }

等價(jià)于

class SomeType
{
    Static int x;
    Static SomeType()
    {
        x = 5;
    }
}

因此上述的instance只會(huì)初始化一次。保證了單例。這種方法使用了CLR的特性，對(duì)于其他語(yǔ)言并不保證，是.NET平臺(tái)上推崇的一種實(shí)現(xiàn)singleton的方式。

上述實(shí)現(xiàn)方法有個(gè)不足在于不能延遲加載對(duì)象，如果Singleton中還有其他靜態(tài)字段，引用該靜態(tài)字段的時(shí)候，會(huì)導(dǎo)致Singleton被創(chuàng)建了。因此，可以在該類(lèi)中再嵌套一個(gè)類(lèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)延遲加載。如下：

public sealed class Singleton
{
    private Singleton()
    {
    }

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

上述代碼，只有當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)Instance屬性的時(shí)候，才會(huì)觸發(fā)Nested類(lèi)的靜態(tài)字段，從而初始化一個(gè)Singleton對(duì)象，因此實(shí)現(xiàn)了延遲加載，但是設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，不推薦使用。

在.NET4.0中，還有一種更優(yōu)雅的方法實(shí)現(xiàn)延遲加載，即使用Lazy<T>對(duì)象。

public sealed class Singleton
{
    private static readonly Lazy<Singleton> lazy =
        new Lazy<Singleton>(() => new Singleton());
    
    public static Singleton Instance { get { return lazy.Value; } }

    private Singleton()
    {
    }
}

可以參考之前總結(jié)的文章http://cnn237111.blog.51cto.com/2359144/1213187

---

參考：

http://csharpindepth.com/Articles/General/Singleton.aspx#unsafe

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ff650316.aspx

http://mcwilling.blog.163.com/blog/static/1950971712013357359564/

NET4.0面向?qū)ο缶幊搪劵A(chǔ)篇.金旭亮

新聞名稱(chēng)：C#中的單例模式
瀏覽地址：http://chinadenli.net/article2/jeejic.html

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