C#多线程Singleton(单件)模式模板

C#多线程Singleton(单件)模式模板是一种在多线程环境下保证对象只被创建一次并且可以被多线程共享的设计模式。下面我将提供一个完整的攻略来帮助大家了解如何在C#中实现多线程Singleton模式。

步骤一: 创建Singleton模板类

创建一个Singleton模板类，确保只有一个实例可以被创建。示例代码如下：

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

    private Singleton()
    {
    }

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

在代码中，我们使用了两个关键字sealed和private，首先，使用sealed关键字来防止其他类继承此类，这样可以避免其他类创建Singleton的实例。其次，使用private关键字来确保Singleton类只能从实例本身进行实例化。

步骤二: 创建Main函数及示例调用

在Main函数中，创建多个线程并调用Singleton的实例，以验证多线程Singleton模式是否正常工作。 示例代码如下：

static void Main(string[] args)
{
    Thread t1 = new Thread(() => PrintSingleton());
    Thread t2 = new Thread(() => PrintSingleton());
    Thread t3 = new Thread(() => PrintSingleton());

    t1.Start();
    t2.Start();
    t3.Start();

    Console.ReadKey();
}

static void PrintSingleton()
{
    Singleton s = Singleton.Instance;
    Console.WriteLine("Singleton instance hashcode:" + s.GetHashCode());
}

在代码中，我们创建了三个线程并且调用了PrintSingleton方法来测试Singleton模式是否正常工作。在多线程情况下，只有一个Singleton实例被创建并被三个线程共享。

示例一: 读取文件

我们可以通过多线程Singleton模式来读取文件，确保只有一个对象读取文件并且在这个对象被创建的过程中其他线程不会修改此对象。示例代码如下：

public sealed class FileReader
{
    private static FileReader instance = null;
    private static readonly object lockObject = new object();

    private FileReader()
    {
    }

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

    public void ReadFile(string filePath)
    {
        lock (lockObject)
        {
            // read file code here
        }
    }
}

在此代码中，我们创建了一个FileReader类，并在其中添加了一个方法ReadFile来读取文件。使用锁来保证只有一个线程能够执行此方法，从而防止多个线程同时对同一文件进行读取操作。

示例二: 数据库连接

我们可以通过多线程Singleton模式来连接数据库，确保只有一个对象连接数据库并且在这个对象被创建的过程中其他线程不会修改此对象。示例代码如下：

public sealed class DbConnector
{
    private static DbConnector instance = null;
    private static readonly object lockObject = new object();

    private DbConnector()
    {
        // connect to database
    }

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

在此代码中，我们创建了一个DbConnector类，并在其中添加了构造函数，来确保在创建实例时进行数据库连接操作。我们同样使用锁来确保只有一个线程能够连接数据库。