继承实现单例模式的探索（一）

前言

之前看到朋友采用继承的方式来实现单例模式，觉得很厉害，随后自己去探索了一番，以前实现单例模式都是把代码内联到具体的类中，这使得工程中每次需要使用单例模式时，都采用拷贝的方式，增加了很多冗余代码，并且难以规范单例的统一标准，使得代码不方便扩展和管理。这次探索找到了一种实现方式，先记录下来，后续如果有其它方式再发表系列文章，示例代码为C#。

代码

v1.0

using System;

/// <summary>
/// 单例模式基类
/// </summary>
/// <typeparam name="T">单例类型</typeparam>
public abstract class Singleton<T>
where T : class, new()
{
    public static T instance => _instance.Value;
    static bool _unlock;
    static readonly Lazy<T> _instance = new Lazy<T>(() =>
    {
        _unlock = true;
        return new T();
    });

    protected Singleton()
    {
        if (!_unlock)
            throw new InvalidOperationException("Singleton:The ctor is proxied by singleton and cannot be called from outside.");
        _unlock = false;
    }
}

v1.1 

using System;

/// <summary>
/// 单例模式基类
/// </summary>
/// <typeparam name="T">单例类型</typeparam>
public abstract class Singleton<T>
where T : class, new()
{
    public static T instance => _instance.Value;
    static bool _unlock;
    static readonly Lazy<T> _instance = new Lazy<T>(Create);

    static T Create()
    {
        _unlock = true;
        T item = new T();
        _unlock = false;
        return item;
    }

    protected Singleton()
    {
        if (!_unlock)
            throw new InvalidOperationException("Singleton:The ctor is proxied by singleton and cannot be called from outside.");
    }
}

优缺点分析

优点	1.通过继承实现单例； 2.可以通过单例基类规范统一标准； 3.线程安全； 4.无法通过除单例基类提供的静态属性instance以外的其它方式获取其派生类实例，外部通过new关键字显示调用构造函数或反射等其它获取实例的方式创建派生类实例将触发异常； 5.派生类的无参构造函数用于初始化； 6.按需加载，延迟初始化。
缺点	1.要求派生类的无参构造函数公开； 2.派生类对外部始终开放无参构造函数，无法避免new关键字的显式调用所触发的异常；

版本改进

V1.1	1.将延迟初始化的工厂方法从Lambda表达式替换为本地静态方法，因为_unlock相对于Lazy<T>是外部引用，所以不可避免存在创建闭包的开销，所以改为本地静态方法进行改进； 2._unlock在构造函数中进行重置会存在线程安全的问题，放在作为延迟初始化的工厂方法的本地静态方法中可以保证线程安全。
......

系列文章

继承实现单例模式的探索（二）

单例模式

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