Re: ваш PS
Автор статьи на Хабре самоуверенно порет чушь.
Начнём с главного: его код синглтона не потокобезопасен! Разбор:
if(instance != null) return instance;
// (*)
Monitor.Enter(s_lock);
Singleton temp = new Singleton();
Interlocked.Exchange(ref instance, temp);
Monitor.Exit(s_lock);
return instance;
Пусть поток 1 начинает выполнять приведённый код. instance
в этот момент есть null
, так что первая проверка проходит, и выполнение доходит до строки (*).
Пусть в этот момент произойдёт переключение контекста (это ведь возможно, правильно?), и начинает выполняться второй поток. Он точно так же проверяет instance
, проходит начальную проверку, пробегает через (*), получает lock
, создаёт экземпляр синглтона, записывает его в instance
, отпускает lock
и выходит. Второй поток получает ссылку на instance только что созданного синглтона.
Теперь управление получает первый поток. Он точно так же получает lock
, создаёт второй экземпляр синглтона, записывает его в instance
, затирая старое значение, отпускает lock
и выходит. Первый поток получает ссылку на другой объект.
Катастрофа.
Теперь по мелочам. Разработчики .NET не просто так сделали lock(obj)
синонимом Monitor.Enter(obj, ref lockTaken)
, а не просто Monitor.Enter(obj)
. Вариант с Monitor.Enter(obj)
работает неправильно в случае, если возможны исключения. Поэтому замена lock
на явный Monitor.Enter
— ухудшение.
Ещё большее ухудшение — отказ от try/catch. Без базара, без try/catch быстрее, только код получается неправильный. (Впрочем, если правильный код нам не нужен, без lock
'а было бы ещё быстрее.) Если по каким-то причинам конструктор Singleton
'а выбросит исключение (а это может быть не только деление на 0, но и TypeLoadException
, например), то s_lock
останется залоченным навсегда — deadlock.
Затем, автор критикует правильные, рекомендованные экспертами (а Jon Skeet — мегаэксперт) имплементации под совершенно надуманными предлогами. По поводу подхода «через readonly поле» автор пишет:
Конструктор может быть только статичным. Это особенность компилятора — если конструткор не статичен, то тип будет помечен как beforefieldinit и readonly создадутся одновременно со static-ами.
Это фактически неверно, автор судя по всему просто не понял, что именно написал Jon. У синглтона есть нестатический конструктор, просто явный статический конструктор должен присутствовать. Между «статический конструктор должен присутствовать» и «конструктор может быть только статичным» огромная разница.
Правильная, остроумная, каноническая реализация синглтона с вложенным классом удостоилась лишь замечания «Недостатки у него те же самые, что у любого другого кода, который использует nested-классы». Мне неизвестны недостатки вызванные одним лишь наличием вложенных классов. Если мне кто-либо сообщит, готов изменить своё мнение.
Наконец, самое концептуально верное решение с Lazy<T>
критикуется за то, что оно «не работает с потоками», а используют структуры языка, которые «обманывают интерпретатор». Здесь неверно вообще всё, кроме союзов и предлогов. Начнём с того, что C# — компилируемый язык, интерпретатора C# не существует. Затем, никакого обмана нет: Lazy<T>
работает строго как обещает его документация. То, что его поведение отличается от поведения других классов — не обман и не трюк. При желании то же самое можно заимплементировать самому вручную.
Затем, правильным при реализации синглтона является не многопоточность или прочие технические мелочи, а простой инвариант: как бы синглтон не использовался, всегда гарантировано наличие не более одного экземпляра синглтона на AppDomain. Именно это гарантируется классом Lazy<T>
. Используются ли при этом специальные механизмы для поддержки многопоточности или свойства языка, никому не интересно. Главное — чтобы семантика единственного экземпляра была выдержана. Именно это гарантирует класс Lazy<T>
, абстрагируя нас от деталей реализации. И именно поэтому такая имплементация — самая правильная.
Вывод: не все статьи на Хабре одинаково полезны.
дзен
:)instance
может быть инициализировано из другого потока.