
C#으로 작성된 싱글턴
싱글턴은 같은 종류의 객체가 하나만 존재하도록 하고 다른 코드의 해당 객체에 대한 단일 접근 지점을 제공하는 생성 디자인 패턴입니다.
싱글턴은 전역 변수들과 거의 같은 장단점을 가지고 있습니다: 매우 편리하나 코드의 모듈성을 깨뜨립니다.
싱글턴에 의존하는 클래스를 다른 콘텍스트에서 사용하려면 싱글턴도 다른 콘텍스트로 전달해야 합니다. 대부분의 경우 이 제한 사항은 유닛 테스트를 생성하는 동안 발생합니다.
복잡도:
인기도:
사용 사례들: 많은 개발자는 싱클턴을 안티패턴으로 간주합니다. 그래서 C# 코드에서의 사용이 감소하고 있습니다.
식별: 싱글턴은 같은 캐싱 된 객체를 반환하는 정적 생성 메서드로 식별될 수 있습니다.
기본 싱글턴
조잡한 싱글턴을 구현하는 것은 매우 쉽습니다. 생성자를 숨기고 정적 생성 메서드를 구현하기만 하면 됩니다.
같은 클래스는 다중 스레드 환경에서 잘못 작동합니다. 여러 스레드가 생성 메서드를 동시에 호출할 수 있으며 싱글턴 클래스의 여러 인스턴스를 가져올 수 있기 때문입니다.
Program.cs: 개념적인 예시
using System; namespace RefactoringGuru.DesignPatterns.Singleton.Conceptual.NonThreadSafe { // The Singleton class defines the `GetInstance` method that serves as an // alternative to constructor and lets clients access the same instance of // this class over and over. // EN : The Singleton should always be a 'sealed' class to prevent class // inheritance through external classes and also through nested classes. public sealed class Singleton { // The Singleton's constructor should always be private to prevent // direct construction calls with the `new` operator. private Singleton() { } // The Singleton's instance is stored in a static field. There there are // multiple ways to initialize this field, all of them have various pros // and cons. In this example we'll show the simplest of these ways, // which, however, doesn't work really well in multithreaded program. private static Singleton _instance; // This is the static method that controls the access to the singleton // instance. On the first run, it creates a singleton object and places // it into the static field. On subsequent runs, it returns the client // existing object stored in the static field. public static Singleton GetInstance() { if (_instance == null) { _instance = new Singleton(); } return _instance; } // Finally, any singleton should define some business logic, which can // be executed on its instance. public void someBusinessLogic() { // ... } } class Program { static void Main(string[] args) { // The client code. Singleton s1 = Singleton.GetInstance(); Singleton s2 = Singleton.GetInstance(); if (s1 == s2) { Console.WriteLine("Singleton works, both variables contain the same instance."); } else { Console.WriteLine("Singleton failed, variables contain different instances."); } } } }
Output.txt: 실행 결과
Singleton works, both variables contain the same instance.
스레드로부터 안전한 싱글턴
이 문제를 해결하려면 싱글턴 객체를 처음 생성하는 동안 스레드들을 동기화해야 합니다.
Program.cs: 개념적인 예시
using System; using System.Threading; namespace Singleton { // This Singleton implementation is called "double check lock". It is safe // in multithreaded environment and provides lazy initialization for the // Singleton object. class Singleton { private Singleton() { } private static Singleton _instance; // We now have a lock object that will be used to synchronize threads // during first access to the Singleton. private static readonly object _lock = new object(); public static Singleton GetInstance(string value) { // This conditional is needed to prevent threads stumbling over the // lock once the instance is ready. if (_instance == null) { // Now, imagine that the program has just been launched. Since // there's no Singleton instance yet, multiple threads can // simultaneously pass the previous conditional and reach this // point almost at the same time. The first of them will acquire // lock and will proceed further, while the rest will wait here. lock (_lock) { // The first thread to acquire the lock, reaches this // conditional, goes inside and creates the Singleton // instance. Once it leaves the lock block, a thread that // might have been waiting for the lock release may then // enter this section. But since the Singleton field is // already initialized, the thread won't create a new // object. if (_instance == null) { _instance = new Singleton(); _instance.Value = value; } } } return _instance; } // We'll use this property to prove that our Singleton really works. public string Value { get; set; } } class Program { static void Main(string[] args) { // The client code. Console.WriteLine( "{0}\n{1}\n\n{2}\n", "If you see the same value, then singleton was reused (yay!)", "If you see different values, then 2 singletons were created (booo!!)", "RESULT:" ); Thread process1 = new Thread(() => { TestSingleton("FOO"); }); Thread process2 = new Thread(() => { TestSingleton("BAR"); }); process1.Start(); process2.Start(); process1.Join(); process2.Join(); } public static void TestSingleton(string value) { Singleton singleton = Singleton.GetInstance(value); Console.WriteLine(singleton.Value); } } }
Output.txt: 실행 결과
FOO FOO