重學設計模式 - Double-Checked Locking模式

1、  意圖

多線程中，創建線程安全的單件模式。

2、  問題

多線程中，Singleton模式並不總是正常工作的。

3、  解決方案

在檢查到null或實例未創建之後進行“同步”，然後再檢查一次，確保實例尚未創建

4、  效果

Singleton模式的變體，優化掉不必要的鎖定，這種同步檢查最多進行一次，因此不會成爲瓶頸。

5、  實現

// .Net中通過MemoryBarrier 實現
public class MySingleton {
    private static object myLock = new object();
    private static MySingleton mySingleton = null;
    private static bool ready = false;
 
    private MySingleton() { 
    }
 
    public static MySingleton GetInstance() {
        if (!ready) { // 1st check
            lock (myLock) {
                if (!ready) { // 2nd (double) check
                    mySingleton = new MySingleton();
                    System.Threading.Thread.MemoryBarrier();    // fence
                    ready = true;
                }
            }
        }
        return mySingleton;
    }
}

// 使用C#關鍵字volatile實現，會降低效率
public class MySingleton {
    private static object myLock = new object();
    private static volatile MySingleton mySingleton = null;
 
    private MySingleton() { 
    }
 
    public static MySingleton GetInstance() {
        if (mySingleton == null) { // check
            lock (myLock) {
                if (mySingleton == null) { // double check, volatile ensures that the value is re-read
                    mySingleton = new MySingleton();
                }
            }
        }
        return mySingleton;
    }
}

// .net 4.0中可以使用Lazy<T>實現
public class MySingleton
{
    private static readonly Lazy<MySingleton> mySingleton = 
        new Lazy<MySingleton>(() => new MySingleton());
 
    private MySingleton()
    { }
 
    public static MySingleton GetInstance()
    {
        return mySingleton.Value;
    }
}