当前位置：首页 > news >正文

WPF界面开发-C#单例模式实现页面数据传输

news 来源：原创 2024/9/20 22:30:53

单例模式（Singleton Pattern）是一种常用的软件设计模式，用于确保一个类仅有一个实例，并提供一个全局访问点来获取这个实例。在C#中，单例模式非常有用，特别是在需要管理共享资源访问（如数据库连接、配置文件读取器等）时。

一、单例模式介绍

实现单例模式的几个关键点：

私有构造函数：防止外部代码通过new关键字创建类的实例。
私有静态变量：用于存储类的唯一实例。
公共静态方法：提供一个全局访问点来获取类的唯一实例，如果实例不存在则创建它。

线程安全的单例模式实现

在多线程环境下，单例模式的实现需要确保线程安全，以防止多个线程同时创建实例。

懒汉式（线程不安全）

public class Singleton  
{  private static Singleton instance;  private Singleton() {}  public static Singleton Instance  {  get  {  if (instance == null)  {  instance = new Singleton();  }  return instance;  }  }  
}

注意：上述实现在多线程环境下是不安全的，因为两个线程可能同时进入if (instance == null)判断，导致创建多个实例。

懒汉式（线程安全，双重检查锁定）

public class Singleton  
{  private static volatile Singleton instance;  private static readonly object lockObject = new object();  private Singleton() {}  public static Singleton Instance  {  get  {  if (instance == null)  {  lock (lockObject)  {  if (instance == null)  {  instance = new Singleton();  }  }  }  return instance;  }  }  
}

注意：使用volatile关键字确保instance变量的读写操作不会被编译器优化，同时使用双重检查锁定（Double-Checked Locking）模式来减少锁的使用，提高效率。

饿汉式

public class Singleton  
{  private static readonly Singleton instance = new Singleton();  private Singleton() {}  public static Singleton Instance  {  get  {  return instance;  }  }  
}

注意：饿汉式在类加载时就完成了实例的初始化，因此是线程安全的，但它不是懒加载的，可能会浪费资源。

单例模式是一种非常有用的设计模式，但在实现时需要注意线程安全和资源利用的问题。在C#中，可以通过私有构造函数、私有静态变量和公共静态方法来实现单例模式，并根据具体需求选择懒汉式或饿汉式实现方式。

二、例子代码

用双重检查锁定的单例模式示例代码，同时展示如何在两个不同的线程中调用这个单例，一个线程用于不断写入数据，另一个线程用于不断读取并展示数据。

using System;  
using System.Threading;  public class Singleton  
{  // 私有静态变量，volatile确保在多个线程中读取时不会被缓存  private static volatile Singleton _instance;  // 私有构造函数  private Singleton()  {  }  // 公开的单例访问点  public static Singleton Instance  {  get  {  if (_instance == null) // 第一次检查  {  lock (typeof(Singleton)) // 锁定  {  if (_instance == null) // 第二次检查  {  _instance = new Singleton();  }  }  }  return _instance;  }  }  // 简单的数据成员，用于演示写入和读取  public int Counter { get; set; }  
}  class Program  
{  static void Main(string[] args)  {  // 第一个线程：不断写入数据  Thread writeThread = new Thread(() =>  {  while (true)  {  Singleton singleton = Singleton.Instance;  singleton.Counter++;  // 为了看到效果，可以添加一些输出或延迟  Console.WriteLine($"Write Thread: Counter = {singleton.Counter}");  Thread.Sleep(100); // 简单的延迟  }  });  // 第二个线程：不断读取并展示数据  Thread readThread = new Thread(() =>  {  while (true)  {  Singleton singleton = Singleton.Instance;  // 读取并展示数据  Console.WriteLine($"Read Thread: Counter = {singleton.Counter}");  Thread.Sleep(200); // 稍微长一点的延迟，以便看到写入和读取的差异  }  });  // 启动两个线程  writeThread.Start();  readThread.Start();  // 注意：这里直接退出了主线程，但两个子线程会继续运行  // 在实际应用中，你可能需要一种方式来优雅地停止这些线程  Console.WriteLine("Press any key to exit...");  Console.ReadKey();  }  
}