C# 单例线程安全

Question

我阅读了 Jon Skeet 关于如何实现 C# 单例的权威 post 并遵循以下模式。请注意，我没有空的 ctor。我的 Ctor 可能会做一些工作，例如创建和填充字符串数组（或者它可能会创建一些对象并将它们分配给私有变量等）：

public class MyClass
    {                
        /// <summary>
        /// Get singleton instance of this class.
        /// </summary>
        public static readonly MyClass Instance = new MyClass();


        /// <summary>
        /// a collection of strings.
        /// </summary>
        private string[] strings;        

        private MyClass()
        {            
            this.strings = new string[]
            {
                "a",
                "b",
                "c",
                "d",
                "e" 
            };
        }

        public void MyMethod()
        {
           // tries to use this.strings.
           // can a null ref exception happen here when running multithreaded code?
        }
}

是否高于线程安全？我之所以问，是因为我在 asp.net appserver 上运行了类似的代码，并在日志中获取了 null ref 异常（不确定 null ref 是否与上述相关 - 我认为不是 - 并且日志中的调用堆栈没有帮助）。

Answer 1

老实说，我看不出它不应该是线程安全的原因。特别是考虑到 Jon 的第四个线程安全版本本质上是相同的。

我看到的唯一问题是您没有静态构造函数。 （这可能会导致问题，请参阅this）如果您添加静态构造函数（即使它是空的），您将拥有 Jon Skeet 所说的线程安全。

public class MyClass
{
    public static readonly MyClass Instance = new MyClass();

    // Explicit static constructor to tell C# compiler
    // not to mark type as beforefieldinit
    static MyClass() { }
}

Answer 2

根据提到的 Jon Skeet 文章，添加静态构造函数将导致此实现是线程安全的：

只有当类型没有使用名为 beforefieldinit 的特殊标志标记时，.NET 才能保证类型初始值设定项的惰性。不幸的是，C# 编译器（至少在 .NET 1.1 运行时中提供）将所有没有静态构造函数的类型（即看起来像构造函数但标记为静态的块）标记为 beforefieldinit

（见http://csharpindepth.com/articles/general/singleton.aspx#cctor）

正如你现在所拥有的，它不是线程安全的。如果你做这样的事情，它就会变成线程安全的：

public class MyClass
{
    /// <summary>
    /// Get singleton instance of this class
    /// </summary>
    public static readonly MyClass Instance = new MyClass();

    static MyClass()
    {
        //causes the compiler to not mark this as beforefieldinit, giving this thread safety
        //for accessing the singleton.
    }

    //.. the rest of your stuff..
}