c#中单例类与静态类的区别以及使用场景

前言

哈哈，我来了，我又来了，在这年关将至的时候，趁有时间，就多学习和温习点老的知识。我们在.net core开发中，会经常使用注入来注入一个单例类，而在没有注入的时候，大部分情况会自己实现一个单例类，或者更简单的就是实现一个静态类。而常常在使用中，都能完成特定的目的，然而它们间的区别是什么呢？

1.设计模式:单例模式

单例模式：属于设计模式中创建类型的模式，通过单例模式的方法创建的类，在当前程序中只有一个实例，当然可以实现为线程安全的单例。

这里简单复习下创建代码：

1.1 使用时分配，

使用时实例化，多线程应用时，使用不当会有线程安全问题。

public class SingletonA
 {
  //私有成员，使用时分配内存
  private static SingletonA _instance = null;
  //私有构造，杜绝直接new类
  private SingletonA() { }

  //获取实例
  public static SingletonA GetInstance ()
  { 

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

1.2 声明时实例化

声明实例时实例化，多线程应用时，使用不当会有线程安全问题。

 public class SingletonB
 {
  //私有静态成员，声明类实例时，分配
  private static readonly SingletonB _instance = new SingletonB();
  //私有构造，杜绝直接new类
  private SingletonB() { }
  public static SingletonB GetInstance()
  {
   return _instance;
  }
 }

1.3 双检锁

推荐这个，经典的线程安全单例实现

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 特性保证的线程安全

最精简版

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

1.5 使用DI依赖注入时的实现

//FileLogger只需要定义成一般的类即可，无需按照单例模式进行实现，当然也不能是静态类。

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

2. 单例类和静态类的比较

我们基于以下几个要点进行比较

  • 是否支持依赖注入
  • 内存管理是怎样的
  • 可扩展性
  • 可测试性

静态类形如：

public static class StaticExample
 {
  private static readonly object lockObj = new object();
  public static void Log(string message)
  {
   //Write code here to log data.
  }
 }
特性比较 静态类 单例类
是否支持依赖注入 否，编译时提示静态类型不能作为类型参数 支持
内存管理是怎样的 静态类存储在托管堆的high frequency heap，仅当应用程序卸载时，才释放内存 单例类的单个实例是静态的，因此也保存在high frequency heap，当应用程序卸载时，才释放内存。但是，与只能具有静态对象的静态类不同，单例类可以同时具有静态和非静态对象。因此，从内存管理的角度来看，当您使用单例类时，可以利用垃圾回收管理对象。
可扩展性 您不能继承静态类并覆盖其方法 ；静态类不能具有扩展方法 单例类通常包含一个私有构造函数，并标记为已密封，以指示它既不能实例化也不能继承；因此，只有在单例类中具有非私有构造函数的情况下，才可以扩展单例类；单例类可以具有扩展方法
可测试性 模拟静态类非常困难，特别是在包含静态对象的时候。当然如果是只有静态方法，且幂等则还是很容易测试的 测试单例类很容易

3.使用场景

经过上面的对比，你应该看出端倪了。

当您只需要一个包含多个方法的工具类时，静态类是一个不错的选择，在这种情况下您不需要实例。因为您没有此类的任何实例，所以这个简单的实现提高了应用程序的性能。

单例模式可用于设计只需要一个实例的类。典型示例包括用于日志记录，缓存，线程池等的管理器类，在这些场景，单例类是一个不错的选择。为此，您应该有一个实例，以避免对同一资源的请求冲突。

还有在引入了DI框架后，你应该多多使用单例类，因为实现这样的需求，就是简单的定义一个普通的类，然后注册到DI中即可。

当然还有一点就是单例类更加像面向对象编程，哈哈~~~

总结

到此这篇关于c#中单例类与静态类的区别以及使用场景的文章就介绍到这了,更多相关c#单例类与静态类的区别及使用内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！

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