关于单例的非静态成员的问题（C＃）

Question

我有一个关于单身人士的问题，我认为我知道答案......但每次情况弹出时我都会稍微猜测一下自己，所以我想知道具体的答案。

假设我有两个类设置如此...

 public class ClassA
 {
     private static ClassA _classA;

     public static ClassA Instance { get { return _classA ?? LoadClassA(); } }

     private ClassA(){}

     public static ClassA LoadClassA()
     {
         _classA = new ClassA();
         return _classA;
     }

     private ClassB _classB = new ClassB();

     public ClassB ClassB { get { return _classB; } set { _classB = value; } }
 }


 public class ClassB
 {
 }

我的问题很简单。

我想知道如果我访问ClassA的单例，_classB字段是否也被视为静态？ 即使我没有将_classB声明为静态成员。

我总是基本上猜到_classB它被视为静态（一个内存位置），但我想知道肯定。 我错了吗？ 每次从singleton ClassA访问时都会为_classB创建一个新对象...即使内存中只有一个ClassA？ 或者是因为我在声明中新建了_classB，导致只有一个实例？

提前谢谢，-Matt

Answer 1

创建单例时，您将创建一个非静态类型的静态实例。

在这种情况下，您的类型（A类）包含对另一种类型（B类）的引用。 静态实例将保存对B类对象的单个实例的单个引用。 从技术上讲，它不是“静态的”，但由于它的根源是静态对象（类A实例），它的行为就像一个静态变量。 您将始终拥有一个且仅有一个B类对象（由A类实例指向）。 您永远不会在A类中创建多个B类实例。

但是，没有什么能阻止在其他地方生成第二个B类实例 - 这将是一个不同的实例。

Answer 2

_classB是ClassA的实例（非静态）成员。 ClassA的每个实例都有一个_classB实例（给定你编写的字段初始值设定项）。 因此，如果您使用Singleton模式访问ClassA，因此总是（最多）加载一个ClassA实例，您将始终（最多）通过ClassA加载一个ClassB实例。

现在，由于ClassB有一个公共默认构造函数，所以远在其他地方可能会自己创建实例。 如果这是一个问题，请考虑将ClassB类设为私有。 此外，由于ClassA具有公共默认构造函数，因此没有什么能阻止人们创建任意数量的实例。 您可以将no-arg构造函数设为私有：

private ClassA() {}

Answer 3

单例模式确保始终只能从ClassA的单例实例访问ClassB一个实例。 单例模式的重点在于它保证在任何时候只有一个 ClassA 实例可用，因此只有一个对_classB引用（尽管因为ClassA是可变的，所以这个引用可以改变）。

但请注意， ClassB的范围仍然是实例级而不是静态级。 编译器永远不会做任何奇怪的事情，以至于使用与您指示的不同的范围说明符。 无论您是否使用单例，您仍必须通过实例访问ClassB的引用。

Answer 4

通过这样的声明：

private ClassB _classB = new ClassB();

每当调用ClassA的构造函数时，您都会将_classB实例化为ClassB的新实例。

使用单例模式，调用ClassA的构造函数的唯一方法是使用静态方法（在您的情况下通过Instance属性），这有效地保证只创建一个ClassA。

这样可以确保_classB只会被新建一次，但它是非静态的。 但是，如果有人将ClassA更改为将来不再是单例，那么您将开始创建多个ClassB实例。 如果_classB真的是静态的，那么情况就不是这样了。

Answer 5

如定义的，ClassA违反了单身人士的定义。 想象一下两个线程同时调用静态Instance属性。 由于访问不同步，您可以使用两个不同的ClassA实例，从而获得两个不同的ClassB实例。

1. Thread1调用Instance属性，当_classA为null时，它进入LoadClassA方法
2. Thread2调用Instance属性，因为_classA仍为null，它进入LoadClassA方法
3. Thread1和Thread2获得ClassA的两个不同实例

Answer 6

如果只需要一个实例，为什么不将ClassB标记为静态。

在我看来，编写清晰的代码以向您展示完整的意图总是更好。 这样，下一个处理代码的人就不必玩猜谜游戏来确定你想做什么。

Answer 7

因为ClassA是单例，所以在您的应用程序中只有一个实例。 在该类实例中，有一个存储ClassB变量的成员。 初始化此变量后，它是一个实例变量，但由于您只有1个ClassA实例，因此您将始终获得相同的ClassB实例。

另外，我建议不要创建内部实例，因为它不是线程安全的。

private static ClassA _instance = new ClassA();

private ClassA() {}

public static ClassA Insance { get { return _instance; } }

通过不延迟加载和立即初始化，您可以确保线程安全。

Answer 8

_classB不是静态的; ClassA的实例包含对_classB实例的引用; 如果ClassA的实例是静态的（因为它在单例实例中），那么它仍将包含对_classB的引用，但ClassA的新实例将包含对（可能）_classB的不同实例的DIFFERENT引用。 因此，如果您引用相同的ClassA实例（通过单例模式），您仍将获得相同的_classB实例; 但是如果你创建一个新的ClassA实例，你会得到一个不同的_classB实例，这就是为什么_classB不是静态的。

Answer 9

令我惊讶的是，没有人指出ClassB是具有公共二传手的ClassA的公共财产。 因此，没有什么能阻止任何人写下这样的东西：

ClassA.Instance.ClassB = new ClassB();

这将丢弃的实例ClassB当时创建ClassA的孤实例被创建，并会用新创建的实例替换它ClassB 。

一个相关的场景是，只要_classB在派生类中是可设置的（例如，如果ClassB的setter受到保护），就不能保证只有ClassB的单个实例。

我想编写这种代码的正确方法是将ClassA和ClassB都实现为单例，并使ClassB成为ClassA的内部类（否则你将有2个不相关的类ClassA和ClassB ，通过ClassA.Instance.ClassB可以引用ClassB ClassA.Instance.ClassB ，它（在那种情况下）与ClassB.Instance没有什么不同。

如果ClassB只能在ClassA实例化，那么可能在派生类中可以有其他ClassB实例化实例化。