在.NET 4.0之后,.NET Framework中提供了一种安全的延迟加载类型Lazy
Lazy能够在多线程环境下,保证GetValue函数只执行一次,从而实现单例模式
在过去,实现单例模式我们通常使用二次锁,或者利用类的静态初始化函数
利用Lazy类型,能够简化这一过程,并且性能上更好
Layz创建的时候可以指定线程安装模式,目前有两种模式,PublicationOnly,ExcutionAndPublication
PublicationOnly模式
boxed = CreateValue(); //1 if (boxed == null || Interlocked.CompareExchange(ref m_boxed, boxed, null) != null) //2 { boxed = (Boxed)m_boxed; //3 } else { m_valueFactory = ALREADY_INVOKED_SENTINEL; //4 }
1.运行初始化函数,装箱到一个内部Box类型中,解决null值判断的问题,如果已经创建的情况,会返回null,该过程是线程不安全的
2.判断m_boxed是否为空,m_boxed是value保存的字段,如果等于空则设置为boxed,该方法能保证原子性,该过程是线程安全的
3.如果CreateValue返回空,表示其他线程已经创建有实例,则设置为已经创建好的实例
4.将初始化方法标记为已经初始化,一般发生在并发运行情况下,多次运行CreateValue
PublicationOnly模式下使用基于Interlocked.CompareExchange实现的乐观锁,该类包含了原子性方法 CAS(Compare and swap)
CAS是利用CPU提供的原子性指令来实现,不同运行时版本可能有不一样实现
Interlocked具体的实现在Native方法中,有兴趣的朋友可以通过coreclr/jvm代码查看具体实现
这种模式下,单例函数可能多次运行,但是最终能保证获取到的实例只有一个
ExcutionAndPublication模式下使用的是Monitor,就是lock语句的实现,Monitor实现在Native代码中,是重量级的锁
Monitor支持队列和线程睡眠,能够保证一整个方法块处于单线程执行状态