Singleton设计模式可以在应用程序创建一个唯一的全局对象,也就是说,这个对象只能被实例化一次。 应用程序中的窗口管理器或者是数据库连接池等,都是Singleton模式的典型应用。

运用C#语言可以很方便地实现Singleton模式,然而同样是实现Singleton模式,由于实现方式的不同,运行效果也会有所不同。下面分别说明并比较C#实现Singleton模式的两种方法:

C#特有的方式实现Singleton(方式1)

   }

说明一下,sealed关键字保证了该单键类不会被继承,readonly关键字保证了Singleton实例入口为只读。

传统方式实现Singleton(方式2)

之所以称为传统方式,是因为C++和Java都是采用的这种方式,代码如下:

   }

上面的代码使用了volatile关键字和lock关键字来保证正确创建(即只创建一次)以及正确获取实例。

比较两种实现方式

可以明显看出,方式1的代码少了很多,也没有进行互斥判断以及锁定操作,因此运行速度也有一定的优势。但并不能说方法1就一定比方法2优秀,虽然方法1代码少且运行速度快,但方法1的初始化动作是在整个程序启动之时进行,而方法2的初始化动作是在第一次调用时才进行。所以在具体应用中应根据实际情况的要求来选择实现的方式。

下面是分别对两种实现方式的测试代码:

C#实现Singleton的两种方法的比较   class App
   }

运行结果如下:

初始化SampleSingleton1。
第一次调用SampleSingleton1的Counter方法
100000000次调用执行时间为:1722.4768

第一次调用SampleSingleton2的Counter方法
初始化SampleSingleton2。
100000000次调用执行时间为:3805.472

从运行结果中也可以看出,方法1的初始化动作在应用程序初始化时就进行了;而方法2的初始化动作是在第一次调用时进行。执行时间的单位为毫秒,方法1的效率比方法2的效率要高1倍左右。

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