知识大全 .Net Framework框架源码学习

Posted 2022-07-17 知

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　　Singleton模式由于其实现相对简单所以号称设计模式中最简单的模式但是static通常会给你造成一些障碍不信啊那你就看看吧而且还有几个Effective C#条款 :) 希望不会让你失望该篇并没有涉及到 Net Framework源码就算是挂羊头卖狗肉吧希望延续上篇的高质量让我们先来写个简单的SqlHelper吧封装SQL数据库的操作 using System; using System Data; using System Data SqlClient; namespace APeng public class SqlHelper private string m_connString = Data Source=(local); + User ID=sa;Password=password;Initial Catalog=discuz;Pooling=true ; //Sql数据库连接字符串 public SqlDataReader ExecuteReader(CommandType cmdType string cmdText params SqlParameter[] cmdParms) SqlCommand cmd = new SqlCommand(); SqlConnection conn = new SqlConnection(m_connString); try PrepareCommand(cmd conn cmdType cmdText cmdParms); SqlDataReader rdr = cmd ExecuteReader(CommandBehavior CloseConnection); cmd Parameters Clear(); return rdr; catch (Exception ex) conn Close(); conn Dispose(); throw ex; private void PrepareCommand(SqlCommand cmd SqlConnection conn CommandType cmdType string cmdText SqlParameter[] cmdParms) if (conn State != ConnectionState Open) conn Open(); cmd Connection = conn; cmd CommandText = cmdText; cmd CommandType = cmdType; if (cmdParms != null) foreach (SqlParameter parm in cmdParms) cmd Parameters Add(parm); 这段代码大家应该很熟悉了接下来让我们来使用它 using System; using System Data; using System Data SqlClient; namespace APeng class Program static void Main(string[] args) SqlHelper helper = new SqlHelper(); string cmdText = select fid name from dnt_forums ; using (SqlDataReader reader = helper ExecuteReader(CommandType Text cmdText null)) while (reader Read()) Console WriteLine( 编号: + reader[ fid ]); Console WriteLine( 名称: + reader[ name ]); Console Read(); 程序正常输出: 编号: 名称:版块编号: 名称:版块很简单不是嘛接下来我们将要优化这个SqlHelper 一) 将SqlHelper中的private string m_connString = 修改成 private static readonly string m_connString = 这个修改是否有必要呢? (如果没能给我带来什么好处我为什么要修改呢所以你得说服我!) 小菜先在A地方实例化一个SqlHelper SqlHelper helper = new SqlHelper(); 那么会有如下构造过程: 为数据成员m_connString分配内存空间此时空间存储数据为null (如果是值类型如int float double等空间存储数据为如果是引用类型空间存储数据为null 下面还会详细说明) 执行数据成员m_connString的初始化语句也就是上面的private string m_connString = (那么现在空间存储数据为 ) 执行SqlHelper的构造函数小菜然后在B地方又实例化一个SqlHelper SqlHelper helper = new SqlHelper(); 那么会有如下构造过程: 为数据成员m_connString分配内存空间此时空间存储数据为null 执行数据成员m_connString的初始化语句也就是上面的private string m_connString = (那么现在空间存储数据为 ) 执行SqlHelper的构造函数噢有没有搞错啊怎么一直为m_connString分配内存空间而且老是把m_connString空间存储数据置为相同的该死的你就不能聪明点做一次就够了 (浪费我们宝贵的时间和宝贵的内存资源) 唉看来我们得自己动手优化了怎么优化呢? 等等小菜刚才说什么来着?修改成private static readonly string m_connString = 那它能改变这种状况吗? 小菜先在A地方实例化一个SqlHelper SqlHelper helper = new SqlHelper(); 那么会有如下构造过程: 为静态数据成员m_connString分配内存空间此时空间存储数据为null (如果是值类型如int float double等空间存储数据为如果是引用类型空间存储数据为null 下面还会详细说明) 执行静态数据成员m_connString的初始化语句也就是上面的private static readonly string m_connString = (那么现在空间存储数据为 ) 执行SqlHelper的构造函数小菜然后在B地方又实例化一个SqlHelper SqlHelper helper = new SqlHelper(); 那么会有如下构造过程: 执行SqlHelper的构造函数

　　看来真不错变聪明了只分配了一次m_connString的内存空间只初始化了一次m_connString 看来多亏了static 注意:这里应该引起你的关注有一些朋友的代码中时常出现为值类型成员赋为引用类型赋null public class Person//人类 private int _age = ;//年龄或者 public class Person//人类 private Address _address = null;//地址对象这其实是无必要的和上面new SqlHelper()的构造过程一样在分配数据成员的内存空间时便会为值类型成员赋为引用类型赋null．如果我们显示的赋值的话不但没有任何帮助反而会增加指令的操作影响效率． Effective C# 中有介绍其实上面主要的知识点是对象的构造过程让我们来复习一下吧第一种: １．当我们调用类里的静态方法时如果类里面的静态成员还未初始化那么这个类的所有静态成员依据在类里面出现的次序初始化．２．为静态成员分配内存空间此时空间存储数据为或null ３．执行静态成员的初始化语句（也就是赋值语句）４．执行类的静态构造函数很明显这样的话如果我们第二次调用类里的静态方法时１２３４都不会被执行了．

第二种: １．当我们对类实例化的时候如果类里面的静态成员还未初始化那么这个类的所有静态成员依据在类里面出现的次序初始化．２．为静态成员分配内存空间此时空间存储数据为或null ３．执行静态成员的初始化语句（也就是赋值语句）４．执行类的静态构造函数５为普通成员分配内存空间此时空间存储数据为或null ６．执行普通成员的初始化语句（也就是赋值语句）执行类的构造函数很明显这样的话如果我们第二次实例化类１２３４也都不会被执行只会执行５６７二) 将public SqlDataReader ExecuteReader() 修改成 public static SqlDataReader ExecuteReader() 修改不修改关键看什么呢? 如果该方法无需保持或变动跟对象有关的状态则说明该方法与任何实例无关所以可设计成static方法我们的ExecuteReader()满足上面条件无需操持对象有关状态而且无需变动跟对象有关的状态三) 将public class SqlHelper 修改为 public static class SqlHelper 经过上面的修改后我们的SqlHelper已经是一个合适工具类它无需被实例化使用abstract 无需被继承使用sealed 可是没有public abstract sealed class SqlHelper 但有static 二者是等效的称为静态类 Math类相信大家都用的很爽吧比如Math Abs()取绝对值等方法很明显Math也是做为一个工具类所以在 Net中也被设计成静态类注意:有些朋友要说了那SqlHelper可不可以使用单件模式设计可以可是不合适做为一个工具类它根本无需被实例化一次都不要有些朋友要说了讲单件模式讲到哪里去了都不知道但小菜觉得区分不好static 单件模式是用不好的滥用误用更是不在话下接下来就正式来说单件模式吧! (只允许实例化一次) )第一种单件模式 public sealed class Singleton private static readonly Singleton _instance = new Singleton(); private Singleton() public static Singleton Instance get return _instance; public void DoSomething() Console WriteLine( 做些事情 ); 接下来我们来用用测试一下 static void Main(string[] args) Singleton s = Singleton Instance; Singleton s = Singleton Instance; s DoSomething();//做些事情 s DoSomething();//做些事情 Console WriteLine(object ReferenceEquals(s s ));//是否为相同实例 true 恩不错大家觉得上面的设计怎么样? 其一: 如果很看注性能的话或者Singleton很浪费资源的话使用lazy init会比较好一点当需要用时才初始化但通常上面的代码是够用的其二: 由于静态成员的初始化时间很难控制所以如果是静态引用类型的话放在静态构造函数中初始化会更加适合这里就用到了前面讲到的对象构造顺序如果不清楚的话建议拉到前面在看一下很重要这也是Effective C#中有介绍所以代码修改为 public sealed class Singleton private static readonly Singleton _instance; private Singleton() static Singleton() _instance = Singleton(); public static Singleton Instance get return _instance; public void DoSomething() Console WriteLine( 做些事情 ); 如果对性能不是太讲究的话推荐该做法而且适合多线程二)第二种单件模式lazy init public sealed class Singleton private static Singleton _instance; private Singleton() public static Singleton Instance get if (_instance == null) _instance = new Singleton(); return _instance; public void DoSomething() Console WriteLine( 做些事情 ); 代码也很清晰但该单件模式只适用于单线程不适合与多线程为什么呢? 线程取Singleton Instance执行到第行if(_instance == null) 成立进入停下线程取Singleton Instance执行到第行if(_instance == null) 也同样成立进入执行第行_instance = new Singleton() 设为obj 停下线程继续执行同样执行第行_instance = new Singleton() 设为obj obj 与obj 是不同已经不是单件是双件了线程越多可能多件都有可能这样的话很多朋友马上会相到把 if(_instance==null)/*省略*/锁上不就ok了那就进入第三种单件模式三)第三种单件模式 public sealed class Singleton private static Singleton _instance; private static object _lockHelper = new object(); private Singleton() public static Singleton Instance get lock (_lockHelper) if (_instance == null) _instance = new Singleton(); return _instance; public void DoSomething() Console WriteLine( 做些事情 ); 看来该单件模式支持多线程但看来并不是太聪明如果_instance已经被初始化然后每次线程进入还是需要同步很明显效率下降我们只需要第一次初始化的时候同步之后不要同步是最好的效率也高看来double check即双检查会大大提高效率那就进入第四种单件模式四)第四种单件模式 public sealed class Singleton private static Singleton _instance; private static object _lockHelper = new object(); private Singleton() public static Singleton Instance get if (_instance == null) lock (_lockHelper) if (_instance == null) _instance = new Singleton(); return _instance; public void DoSomething() Console WriteLine( 做些事情 ); 记得看到过有人这么问为什么要双检查呢为什么不改成如下代码? public static Singleton Instance get if(_instance == null) lock(_lockHelper) _instance = new Singleton(); return _instance 那我们来分析一下线程执行到第行停下来线程执行到第行因为线程在lock里面被阻塞停下来线程继续执行第行初始化一个_instance设为obj 退出lock区线程进入lock里面也初始化一个_instance设为obj 退出lock区现在又是双件了所以为什么要叫double check双检查也是来源与此这个单件模式被用的最多但它就真的那么完美无缺吗? 不因为上面的代码被编译编译器由于考虑时间和空间的问题会对代码进行优化指令的顺序可能也会被改变所以在多线程中可能还是会出状况虽然这种概率很低但要是有解决方法为什么不用呢? 那就来看第五种单件模式五)第五种单件模式 public sealed class Singleton private static volatile Singleton _instance; private static object _lockHelper = new object(); private Singleton() public static Singleton Instance get if (_instance == null) lock (_lockHelper) if (_instance == null) _instance = new Singleton(); return _instance; public void DoSomething() Console WriteLine( 做些事情 ); 小菜并没有做多少事只是把private static Singleton _instance;修改为private static volatile Singleton _instance; volatile关键字有这么大魔力? 对编译器保证对此_instance的读写操作都不会被优化接下来我们来讲个集万千宠爱与一生的单件模式六)第六个单件模式 public sealed class Singleton private Singleton() public static Singleton Instance get return Nested instance; public void DoSomething() Console WriteLine( 做些事情 ); //嵌套类 private class Nested internal static readonly Singleton instance; private Nested() static Nested() instance = new Singleton(); return Nested instance保证了原子性第一次执行它时为Netsted的静态数据成员Singleton instance分配内存空间存储空间的值为null 执行instance的静态初始语句由于没有所以跳过执行静态构造函数执行 instance = new Singleton() 初始化instance 返回instance对象很明显用到的知识还是前面的对象构造顺序可见有多重要到这里单件模式的多种实现都介绍完了 cha138/Article/program/net/201311/12086