为什么单例模式的这种实现可以有两个实例

Question

我正在学习Singleton模式。 在msdn上，单例模式的第一个实现是：

public class Singleton
{
   private static Singleton instance;

   private Singleton() {}

   public static Singleton Instance
   {
      get 
      {
         if (instance == null)
         {
            instance = new Singleton();
         }
         return instance;
      }
   }
 public void Display()
    {
        Console.WriteLine("This is from Singleton!");
    }
}

但是，此实现的主要缺点是它对多线程环境不安全。 如果单独的执行线程同时输入Instance属性方法，则可能会创建Singleton对象的一个​​以上实例。

我试图创建该类的两个实例：

Console.WriteLine("First Instance!");
Singleton s = Singleton.Instance;
s.Display();

Console.WriteLine("Second Instance!");
Singleton ss = Singleton.Instance;
ss.Display();

Console.ReadLine();

都创建了“ s”和“ ss”，所以我想我误会了一些东西。 您能否让我知道为什么要创建两个实例？

Answer 1

在这种情况下，您不会创建两个实例。 而是创建两个指向同一实例的变量。 第一次调用Singleton s = Singleton.Instance; 创建实例。 第二个调用只返回相同的实例。 如果为单例类提供另一个字段（将其称为字符串文本），然后调用s.text = "a"; ss.text也将具有值“ a”；

为了使整个线程安全，您可以看一下Mutex类。

Answer 2

在代码段中，仅当始终由单线程访问模块时， if(instance == null)检查才可以创建类的单个实例。

但是在多线程环境下，它将失败并导致Singleton类的多个实例。

假设T1和T2是两个线程，它们正在同时访问get方法。

get 
{
    if (instance == null)
    {
        instance = new Singleton();
    }
    return instance;
}

解释如下：

1. 当T1执行if(instance == null) ，如果实例尚未初始化，则进入if块内部。
2. 同时，如果T2也执行if(instance == null)行，就在T1进入块时（T1尚未执行instance = new Singleton() ）
3. if阻塞，两个线程都将被允许进入。
4. 两个线程将能够创建两个不同的Singleton类实例。

在这里使用多个线程的正确方法如下：

get 
{
    if (instance == null)
    {
        lock();
        if (instance == null)
        {
            instance = new Singleton();
        }
        unlock();
    }
    return instance;
}

Answer 3

两个（甚至更多个）单独的线程可以同时进行if (instance == null)检查。 如果实例尚不存在，则两个检查都将返回true 。 然后，两个线程将走得更远，每个线程将创建自己的类实例。

解决方案： 双重检查锁定