C#中利用泛型实现实例单件化

C#中利用泛型实现实例单件化

[ 2007-8-17 13:15:00 | By: 陈晴阳 ]

 

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http://blog.csai.cn/user1/16236/archives/2007/17475.html    

C#中利用泛型实现实例单件化

在多线程应用程序中，实现对象的单件（GoF Singleton模式）化是一项常用的设计方法。比如，对于需要维护同一资源的多线程服务器应用程序，对于表述该资源的对象实现单件模式，是一种常用的设计方法。在C#中，我们通常的做法是：

 

public class MyClass    

{
    private static volatile MyClass instance__;
    private static object syncRoot__ = new object();

 

    private SingletonGeneric()
    {
    }

    public static MyClass Instance
    {
        get
        {
            if (instance__ == null)
            {
                lock (syncRoot__)
                {
                    if (instance__ == null)
                    {
                        instance__ = new MyClass();
                    }
                }
            }
            return instance__;
        }
    }

}

 

    这种做法是C#中标准的实现单件模式的方法。设想，假如我们有多个类需要套用单件模式，那么，我们是否需要重复地编写上面的代码？

 

    其实我们可以利用C# 2.0中的泛型类型来定义单件，并通过套用的方式来使得“实例单件化”：

 

public class SingletonGeneric<T> where T : new()
{
    private static T instance__ = default(T);
    private static object syncRoot__ = new object();

 

    private SingletonGeneric()
    {
    }

    public static T Instance
    {
        get
        {
            if (instance__ == null)
            {
                lock (syncRoot__)
                {
                    if (instance__ == null)
                    {
                        instance__ = new T();
                    }
                }
            }
            return instance__;
        }
    }
}

 

那么我们在使用的时候，只需要“SingletonGeneric<MyClass>”就可以了。这样做的好处有三：

 

1、在定义单件类时，我们可以按照普通定义类的方式，而不需要考虑单件模式的具体实现，在真正需要用的地方直接套用SingletonGeneric<MyClass>即可；

 

2、当单件模式实现发生改变时，我们只需要修改SingletonGeneric<T>类，而不需要修改所有的单件类；

 

3、这种方法还可以使得系统中本不是单件类的类型单件化，比如，我的服务器应用程序采用一个Hashtable的对象来保存数据字典，那么，我只需要使用SingletonGeneric<Hashtable>的方法，就可以确保整个系统中只存在一个Hashtable对象副本。但是这样做的弊端也是显而易见：倘若应用程序需要维护两个Hashtable的单件实例，那么就会出现问题。解决方法是：定义两个继承于Hashtable的类，然后再用此方法。

 

    这种方法也是《面向模式的软件体系结构（卷2：用于并发与网络化对象的模式）》一书中提到的一种模式惯用法。在C#中采用这种办法，有一个潜在的危险就是，我们无法在泛型T上使用volatile关键字。该关键字确保指定的类型对象在编译器处理时不被优化，以保证该对象所存储的值无论在任何时候都是最新的。我目前还没有办法证明，在C#中使用单件时，如果不采用volatile关键字是否真的会出现问题，如果有问题，又是否有其它替代方法解决。