為什么單例模式的這種實現可以有兩個實例

Question

我正在學習Singleton模式。 在msdn上，單例模式的第一個實現是：

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，此實現的主要缺點是它對多線程環境不安全。 如果單獨的執行線程同時輸入Instance屬性方法，則可能會創建Singleton對象的一個​​以上實例。

我試圖創建該類的兩個實例：

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

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

Console.ReadLine();

都創建了“ s”和“ ss”，所以我想我誤會了一些東西。 您能否讓我知道為什么要創建兩個實例？

Answer 1

在這種情況下，您不會創建兩個實例。 而是創建兩個指向同一實例的變量。 第一次調用Singleton s = Singleton.Instance; 創建實例。 第二個調用只返回相同的實例。 如果為單例類提供另一個字段（將其稱為字符串文本），然后調用s.text = "a"; ss.text也將具有值“ a”；

為了使整個線程安全，您可以看一下Mutex類。

Answer 2

在代碼段中，僅當始終由單線程訪問模塊時， if(instance == null)檢查才可以創建類的單個實例。

但是在多線程環境下，它將失敗並導致Singleton類的多個實例。

假設T1和T2是兩個線程，它們正在同時訪問get方法。

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

解釋如下：

1. 當T1執行if(instance == null) ，如果實例尚未初始化，則進入if塊內部。
2. 同時，如果T2也執行if(instance == null)行，就在T1進入塊時（T1尚未執行instance = new Singleton() ）
3. if阻塞，兩個線程都將被允許進入。
4. 兩個線程將能夠創建兩個不同的Singleton類實例。

在這里使用多個線程的正確方法如下：

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

Answer 3

兩個（甚至更多個）單獨的線程可以同時進行if (instance == null)檢查。 如果實例尚不存在，則兩個檢查都將返回true 。 然后，兩個線程將走得更遠，每個線程將創建自己的類實例。

解決方案： 雙重檢查鎖定