Singleton设计模式的C#实现(下)

(接上部分)

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。

使用方法二:

using System;

using System.Threading;

using System.Runtime.CompilerServices;

namespace csPattern.Singleton

{

public class Counter_lazy

{

static Counter_lazy uniCounter;

private int totNum = 0;

private Counter_lazy()

{

Thread.Sleep(100); // 假设多线程的时候因某种原因阻塞 100 毫秒

}

[MethodImpl(MethodImplOptions.Synchronized)] // 方法的同步属性

static public Counter_lazy instance()

{

if (null == uniCounter)

{

uniCounter = new Counter_lazy();

}

return uniCounter;

}

public void Inc() { totNum ++;}

public int GetCounter() { return totNum;}

}

}

不知道大家有没有注意到 instance() 方法上方的 [MethodImpl(MethodImplOptions.Synchronized)] 语句,他就是同步的要点,他指定了 instance() 方法同时只能被一个线程使用,这样就避免了线程 0 调用 instance() 创建完成实例前线程 1 就来调用 instance() 试图获得该实例。

根据 MSDN 的提示,也可以使用 lock 关键字进行线程的加锁,代码如下:

using System;

using System.Threading;

namespace csPattern.Singleton

{

public class Counter_lazy

{

static Counter_lazy uniCounter;

static object myObject = new object();

private int totNum = 0;

private Counter_lazy()

{

Thread.Sleep(100); // 假设多线程的时候因某种原因阻塞 100 毫秒

}

static public Counter_lazy instance()

{

lock(myObject)

{

if (null == uniCounter)

{

uniCounter = new Counter_lazy();

}

return uniCounter;

}

}

public void Inc() { totNum ++;}

public int GetCounter() { return totNum;}

}

}

lock() 是对一个对象加互斥锁,只允许一个线程访问其后大括号中语句块,直到该语句块的代码执行完才解锁,解锁后才允许其他的线程执行其语句块。

还可以使用 Mutex 类进行同步,定义 private static Mutex mut = new Mutex(); 后,修改 instance() 如下,同样可以得到正确的结果:

static public Counter_lazy instance()

{

mut.WaitOne();

if (null == uniCounter)

{

uniCounter = new Counter_lazy();

}

mut.ReleaseMutex();

return uniCounter;

}

注意的是,本例中使用方法二要更改方法一的客户程序,去掉 Counter_lazy.intance() 的注释,并将 Counter.intance() 注释。

singleton 模式还可以拓展,只要稍加修改,就可以限制在某个应用中只能允许 m 个实例存在,而且为 m 个实例提供全局透明的访问方法。

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