编写高质量代码改善C#程序的157个建议——建议105：使用私有构造函数强化单例

建议105：使用私有构造函数强化单例

 单例指一个类型只生成一个实例对象。单例的一个简单实现如下所示：

        static void Main(string[] args)
        {
            Singleton.Instance.SampleMethod();
        }


    public sealed class Singleton
    {
        static Singleton instance = null;

        public static Singleton Instance
        {
            get
            {
                return instance==null?new Singleton():instance;
            }
        }

        public void SampleMethod()
        {
            //省略
        }
    }

 在Main方法中就使用了一次单例类型Singleton。

单例首先提供了一个private的自身类型的变量。在Instance属性中，它是负责创建类型本身的唯一实例。而如果外部需要使用该类型，则必须通过Instance属性，要特别强调“必须”两个字。

上文代码中存在一个问题：虽然在调用者代码中，我们通过Instance属性来获取类型实例的。但是，类型却没有防止自身在外部被创建。由于类型Singleton没有提供构造方法，所以编译器为其默认创建了一个构造器，而该默认构造器的访问修饰符是public的。这就无法避免下面的代码在外部被使用了：

            Singleton s = new Singleton();
            s.SampleMethod();

这显然失去了单例的意义。实际上，这会导致系统中可能存在多个单例对象。要避免这种情况的发生，必须为单例类型添加一个private的构造方法。Singleton的改进版本如下所示：

    public sealed class Singleton
    {
        static Singleton instance = null;
        
        //限制实例在外部被创建
        private Singleton()
        {
        }

        public static Singleton Instance
        {
            get { return instance == null ? new Singleton() : instance; }
        }

        public void SampleMethod()
        {
            //省略
        }
    }

注意：最终这个单例并不是线程安全的。在多线程的情况下，它还有可能产生第二个实例。关于单例的一个著名技术就是“双锁定”技术。采用双锁定后，单例的线程安全版本为：

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

        //限制实例在外部被创建
        private Singleton()
        {
        }

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

        public void SampleMethod()
        {
            //省略
        }
    }

转自：《编写高质量代码改善C#程序的157个建议》陆敏技