關於單例的非靜態成員的問題（C＃）

Question

我有一個關於單身人士的問題，我認為我知道答案......但每次情況彈出時我都會稍微猜測一下自己，所以我想知道具體的答案。

假設我有兩個類設置如此...

 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
 {
 }

我的問題很簡單。

我想知道如果我訪問ClassA的單例，_classB字段是否也被視為靜態？ 即使我沒有將_classB聲明為靜態成員。

我總是基本上猜到_classB它被視為靜態（一個內存位置），但我想知道肯定。 我錯了嗎？ 每次從singleton ClassA訪問時都會為_classB創建一個新對象...即使內存中只有一個ClassA？ 或者是因為我在聲明中新建了_classB，導致只有一個實例？

提前謝謝，-Matt

Answer 1

創建單例時，您將創建一個非靜態類型的靜態實例。

在這種情況下，您的類型（A類）包含對另一種類型（B類）的引用。 靜態實例將保存對B類對象的單個實例的單個引用。 從技術上講，它不是“靜態的”，但由於它的根源是靜態對象（類A實例），它的行為就像一個靜態變量。 您將始終擁有一個且僅有一個B類對象（由A類實例指向）。 您永遠不會在A類中創建多個B類實例。

但是，沒有什么能阻止在其他地方生成第二個B類實例 - 這將是一個不同的實例。

Answer 2

_classB是ClassA的實例（非靜態）成員。 ClassA的每個實例都有一個_classB實例（給定你編寫的字段初始值設定項）。 因此，如果您使用Singleton模式訪問ClassA，因此總是（最多）加載一個ClassA實例，您將始終（最多）通過ClassA加載一個ClassB實例。

現在，由於ClassB有一個公共默認構造函數，所以遠在其他地方可能會自己創建實例。 如果這是一個問題，請考慮將ClassB類設為私有。 此外，由於ClassA具有公共默認構造函數，因此沒有什么能阻止人們創建任意數量的實例。 您可以將no-arg構造函數設為私有：

private ClassA() {}

Answer 3

單例模式確保始終只能從ClassA的單例實例訪問ClassB一個實例。 單例模式的重點在於它保證在任何時候只有一個 ClassA 實例可用，因此只有一個對_classB引用（盡管因為ClassA是可變的，所以這個引用可以改變）。

但請注意， ClassB的范圍仍然是實例級而不是靜態級。 編譯器永遠不會做任何奇怪的事情，以至於使用與您指示的不同的范圍說明符。 無論您是否使用單例，您仍必須通過實例訪問ClassB的引用。

Answer 4

通過這樣的聲明：

private ClassB _classB = new ClassB();

每當調用ClassA的構造函數時，您都會將_classB實例化為ClassB的新實例。

使用單例模式，調用ClassA的構造函數的唯一方法是使用靜態方法（在您的情況下通過Instance屬性），這有效地保證只創建一個ClassA。

這樣可以確保_classB只會被新建一次，但它是非靜態的。 但是，如果有人將ClassA更改為將來不再是單例，那么您將開始創建多個ClassB實例。 如果_classB真的是靜態的，那么情況就不是這樣了。

Answer 5

如定義的，ClassA違反了單身人士的定義。 想象一下兩個線程同時調用靜態Instance屬性。 由於訪問不同步，您可以使用兩個不同的ClassA實例，從而獲得兩個不同的ClassB實例。

1. Thread1調用Instance屬性，當_classA為null時，它進入LoadClassA方法
2. Thread2調用Instance屬性，因為_classA仍為null，它進入LoadClassA方法
3. Thread1和Thread2獲得ClassA的兩個不同實例

Answer 6

如果只需要一個實例，為什么不將ClassB標記為靜態。

在我看來，編寫清晰的代碼以向您展示完整的意圖總是更好。 這樣，下一個處理代碼的人就不必玩猜謎游戲來確定你想做什么。

Answer 7

因為ClassA是單例，所以在您的應用程序中只有一個實例。 在該類實例中，有一個存儲ClassB變量的成員。 初始化此變量后，它是一個實例變量，但由於您只有1個ClassA實例，因此您將始終獲得相同的ClassB實例。

另外，我建議不要創建內部實例，因為它不是線程安全的。

private static ClassA _instance = new ClassA();

private ClassA() {}

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

通過不延遲加載和立即初始化，您可以確保線程安全。

Answer 8

_classB不是靜態的; ClassA的實例包含對_classB實例的引用; 如果ClassA的實例是靜態的（因為它在單例實例中），那么它仍將包含對_classB的引用，但ClassA的新實例將包含對（可能）_classB的不同實例的DIFFERENT引用。 因此，如果您引用相同的ClassA實例（通過單例模式），您仍將獲得相同的_classB實例; 但是如果你創建一個新的ClassA實例，你會得到一個不同的_classB實例，這就是為什么_classB不是靜態的。

Answer 9

令我驚訝的是，沒有人指出ClassB是具有公共二傳手的ClassA的公共財產。 因此，沒有什么能阻止任何人寫下這樣的東西：

ClassA.Instance.ClassB = new ClassB();

這將丟棄的實例ClassB當時創建ClassA的孤實例被創建，並會用新創建的實例替換它ClassB 。

一個相關的場景是，只要_classB在派生類中是可設置的（例如，如果ClassB的setter受到保護），就不能保證只有ClassB的單個實例。

我想編寫這種代碼的正確方法是將ClassA和ClassB都實現為單例，並使ClassB成為ClassA的內部類（否則你將有2個不相關的類ClassA和ClassB ，通過ClassA.Instance.ClassB可以引用ClassB ClassA.Instance.ClassB ，它（在那種情況下）與ClassB.Instance沒有什么不同。

如果ClassB只能在ClassA實例化，那么可能在派生類中可以有其他ClassB實例化實例化。