c#中單例類與靜態(tài)類的區(qū)別以及使用場景

更新時(shí)間：2021年01月08日 16:19:38 作者：webmote33

這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于c#中單例類與靜態(tài)類的區(qū)別以及使用場景的相關(guān)資料，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

前言

哈哈，我來了，我又來了，在這年關(guān)將至的時(shí)候，趁有時(shí)間，就多學(xué)習(xí)和溫習(xí)點(diǎn)老的知識(shí)。我們在.net core開發(fā)中，會(huì)經(jīng)常使用注入來注入一個(gè)單例類，而在沒有注入的時(shí)候，大部分情況會(huì)自己實(shí)現(xiàn)一個(gè)單例類，或者更簡單的就是實(shí)現(xiàn)一個(gè)靜態(tài)類。而常常在使用中，都能完成特定的目的，然而它們間的區(qū)別是什么呢？

1.設(shè)計(jì)模式:單例模式

單例模式：屬于設(shè)計(jì)模式中創(chuàng)建類型的模式，通過單例模式的方法創(chuàng)建的類，在當(dāng)前程序中只有一個(gè)實(shí)例，當(dāng)然可以實(shí)現(xiàn)為線程安全的單例。

這里簡單復(fù)習(xí)下創(chuàng)建代碼：

1.1 使用時(shí)分配，

使用時(shí)實(shí)例化，多線程應(yīng)用時(shí)，使用不當(dāng)會(huì)有線程安全問題。

public class SingletonA
 {
  //私有成員，使用時(shí)分配內(nèi)存
  private static SingletonA _instance = null;
  //私有構(gòu)造，杜絕直接new類
  private SingletonA() { }

  //獲取實(shí)例
  public static SingletonA GetInstance ()
  { 

   if (_instance == null)
   {
    _instance = new SingletonA();
   }
   return _instance;
  }
 }

1.2 聲明時(shí)實(shí)例化

聲明實(shí)例時(shí)實(shí)例化，多線程應(yīng)用時(shí)，使用不當(dāng)會(huì)有線程安全問題。

 public class SingletonB
 {
  //私有靜態(tài)成員，聲明類實(shí)例時(shí)，分配
  private static readonly SingletonB _instance = new SingletonB();
  //私有構(gòu)造，杜絕直接new類
  private SingletonB() { }
  public static SingletonB GetInstance()
  {   
   return _instance;
  }
 }

1.3 雙檢鎖

推薦這個(gè)，經(jīng)典的線程安全單例實(shí)現(xiàn)

public class SingletonD
 {
  private static SingletonD _instance = null;
  private static readonly object _lockObject = new object();
  private SingletonD() { }
  public static SingletonD GetInstance()
  {
   if (_instance == null)
   {
    lock (_lockObject)
    {
     if (_instance == null)
      _instance = new SingletonD();
    }
   }
   return _instance;
  }
 }

1.4 .net 特性保證的線程安全

最精簡版

public sealed class SingletonC
 {
  private SingletonC() { }
  public static readonly SingletonC Instance = new SingletonC();
 }

1.5 使用DI依賴注入時(shí)的實(shí)現(xiàn)

//FileLogger只需要定義成一般的類即可，無需按照單例模式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然也不能是靜態(tài)類。

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
  services.AddControllersWithViews();
  services.AddSingleton<ILogger, FileLogger>();
}

2. 單例類和靜態(tài)類的比較

我們基于以下幾個(gè)要點(diǎn)進(jìn)行比較

是否支持依賴注入
內(nèi)存管理是怎樣的
可擴(kuò)展性
可測試性

靜態(tài)類形如：

public static class StaticExample
 {
  private static readonly object lockObj = new object();
  public static void Log(string message)
  {
   //Write code here to log data.
  }
 }

特性比較	靜態(tài)類	單例類
是否支持依賴注入	否，編譯時(shí)提示靜態(tài)類型不能作為類型參數(shù)	支持
內(nèi)存管理是怎樣的	靜態(tài)類存儲(chǔ)在托管堆的high frequency heap，僅當(dāng)應(yīng)用程序卸載時(shí)，才釋放內(nèi)存	單例類的單個(gè)實(shí)例是靜態(tài)的，因此也保存在high frequency heap，當(dāng)應(yīng)用程序卸載時(shí)，才釋放內(nèi)存。但是，與只能具有靜態(tài)對象的靜態(tài)類不同，單例類可以同時(shí)具有靜態(tài)和非靜態(tài)對象。因此，從內(nèi)存管理的角度來看，當(dāng)您使用單例類時(shí)，可以利用垃圾回收管理對象。
可擴(kuò)展性	您不能繼承靜態(tài)類并覆蓋其方法；靜態(tài)類不能具有擴(kuò)展方法	單例類通常包含一個(gè)私有構(gòu)造函數(shù)，并標(biāo)記為已密封，以指示它既不能實(shí)例化也不能繼承；因此，只有在單例類中具有非私有構(gòu)造函數(shù)的情況下，才可以擴(kuò)展單例類；單例類可以具有擴(kuò)展方法
可測試性	模擬靜態(tài)類非常困難，特別是在包含靜態(tài)對象的時(shí)候。當(dāng)然如果是只有靜態(tài)方法，且冪等則還是很容易測試的	測試單例類很容易