c# - 如何为泛型创建一个完全懒惰的单例

Question

我有以下通用单例提供程序的代码实现:

public sealed class Singleton<T> where T : class, new()
{
     Singleton()
     {
     }

     public static T Instance
     {
          get { return SingletonCreator.instance; }
     }

     class SingletonCreator
     {
          static SingletonCreator()
          {
          }

          internal static readonly T instance = new T();
     }
}

这个示例摘自 2 篇文章，我合并了代码以获得我想要的:

http://www.yoda.arachsys.com/csharp/singleton.html和 http://www.codeproject.com/Articles/11111/Generic-Singleton-Provider .

这就是我尝试使用上面代码的方式:

public class MyClass
{
     public static IMyInterface Initialize()
     {
          if (Singleton<IMyInterface>.Instance == null  // Error 1
          {
               Singleton<IMyInterface>.Instance = CreateEngineInstance();  // Error 2
               Singleton<IMyInterface>.Instance.Initialize();
          }

          return Singleton<IMyInterface>.Instance;
     }
}

界面:

public interface IMyInterface
{
}

错误 1 处的错误是:

'MyProject.IMyInterace' must be a non-abstract type with a public parameterless constructor in order to use it as parameter 'T' in the generic type or method 'MyProject.Singleton<T>'

错误 2 处的错误是:

Property or indexer 'MyProject.Singleton<MyProject.IMyInterface>.Instance' cannot be assigned to -- it is read only

如何解决这个问题，使其与上面提到的 2 篇文章一致？任何其他想法或建议表示赞赏。

我的实现是否打破了单例模式？

Answer 1

基本上，您已经为单例类提供了类约束以及 new() 约束。

写作时

Singleton<IMyInterface>

您使用的接口(interface)类型为 T，这违反了您定义的类型约束。

对于错误2，

Singleton<IMyInterface>.Instance = CreateEngineInstance();

您正在尝试为只读属性赋值。因此，您需要在 Instance 属性上定义一个 setter 才能使该行生效。

更新

按照这些思路应该可以为您完成:

public sealed class Singleton
{
     private static Hashtable bindings = new Hashtable();
     private static Hashtable instances = new Hashtable();

     private static void checkType(Type requested, Type bound)
     {
        if (requested.IsValueType)
            throw new Exception("Cannot bind a value type to a reference type");

        // also check type inheritance and other things...
     }

     private static void checkBinding(Type requested)
     {
        if (!(bindings.ContainsKey(requested)))
            throw new Exception(String.Format("Type {0} was not bound !", requested.FullName));
     }

     public static void Bind<T, U>() where U : class, new() 
     {
        checkType(typeof(T), typeof(U));
        bindings[typeof(T)] = typeof(U);
     }

     public static T GetInstance<T>() 
     {
        Type requested = typeof(T);
        Type bound = (Type) bindings[requested];

        checkBinding(requested);

        if (!instances.ContainsKey(requested)) {
            // We know that type "bound" was set with a new() class constraint
            instances[requested] = (T) Activator.CreateInstance(bound);
        }

        return (T) instances[requested];
     }
}

然后你可以写:

 Singleton.Bind<IMyInterface, MyClass>();
 IMyInterface instance = Singleton.GetInstance<IMyInterface>();

如果您想更进一步，您还可以指定此提供者创建的对象的生命周期，以便您可以使用单例，或者让提供者为每次调用返回一个新对象，等等。

您还应该查看依赖注入(inject)模式，它似乎接近您想要实现的目标，还应该查看已经执行此操作的现有 DI 框架(NInject、Nhibernate)。