我需要鎖嗎？

Question

如果我想確保只創建一次實例，我是否需要在此處添加鎖定塊？

 if (instance==null) 
     { 
      instance = new Class(); 
     } 

由於IF中只有1條指令，我不是100％確定的。在下面的情況下，我確定我需要它，但是我想仔細檢查是否同樣適用於上面的代碼。

 if (instance==null) 
     { 
      int i = 5; 
      int y = 78; 
      instance = new Class(i, y); 
     } 

編輯

是的，我認爲多線程

Answer 1

是的，你需要在你的兩個例子中鎖定。讓我們來數的行，使說明容易：

1 if (instance == null) 
2 { 
3  instance = new Class(); 
4 } 

現在，假設你有兩個線程，A和B兩個線程都執行此代碼。首先，在第1行測試instance，並且由於它爲空，它將採用真正的路徑 - 在第3行。然後，在第3行執行前和B執行相同的操作（第1行爲true，最後在3行）。現在這兩個線程都位於您的if聲明正文中，並且您將得到instance的兩個分配。

Answer 2

如果您正在多線程，那麼答案是肯定的。

小記：

顯然使用情況下，你不能把一個鎖，因爲它是空:-)

的鎖定模式是正常（這就是所謂的Double-checked locking）：

if (instance == null) 
{ 
    lock (something) 
    { 
     if (instance == null) 
     { 
      instance = new Class(); 
     } 
    } 
} 

如果你想（如果創建類不貴），你可以做：

if (instance == null) 
{ 
    Interlocked.CompareExchange(ref instance, new Class(), null); 
    // From here you are sure the instance field containts a "Class" 
} 

這段代碼的唯一問題是兩個線程可能會創建一個新的Class（），但只有一個能夠使用新Class（）的引用來設置實例，所以另一個線程會創建一個無用的Class對象那將是GC。如果創建Class對象是便宜的（例如創建一個List<T>）就沒關係。如果創建Class對象的代價很​​高（可能是因爲構造函數調用一個數據庫並做了一個大的查詢），那麼這個方法是一個禁忌。小記：格林奇已經到了，它已經宣佈所有這些多線程都不足夠「防萬無一失」。他是對的。他錯了。這就像是Schrödinger的貓！ :-)上次我寫了一個多線程程序時，我只是讀了所有關於互聯網的文獻。而且我仍然犯了錯誤（但是，好吧，我正在嘗試編寫無鎖的MT代碼......這真是太重了）。因此，如果您使用的是.NET 4.0，那麼使用Lazy<T>，如果不行的話...拿單聲道源文件找到Lazy定義的位置並複製它:-)（許可證非常寬容，但是讀取它！） 但是如果什麼你需要的是一個單身人士，你可以使用static Lazy<T>或者如果你沒有.NET 4.0，你可以使用http://www.yoda.arachsys.com/csharp/singleton.html（第五個或第四個）的樣本。作者建議第四個。請注意，在那裏對它的懶惰有一些有趣的警告，但它們寫在http://www.yoda.arachsys.com/csharp/beforefieldinit.html）。請注意，你必須「寫作」。千萬不要想到它會偏離它所寫的內容。別。正如你可以看到通過評論閱讀，線程是一個硬性的論據。你可能是對的，同時你仍然可能是錯的。它就像揮發性物質（揮發性物質？是雙關語嗎？）化合物......非常非常有趣，非常非常危險。

另一個小提示：在.NET 1.1下它確實很粘。除非你完全知道你在做什麼，否則你不應該在1.1中的線程之間共享變量。在2.0版中，他們改變了內存模型（編譯器如何優化對內存的訪問），並且他們創建了一個「更安全」的內存模型。 .NET 1.1和更早版本的Java（包括1.4版本）都是坑陷阱。

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要回答你的問題，一個簡單的技巧：當你在想「MT可以打破我的代碼嗎？」這樣做：想象一下Windows（操作系統）是一個懶惰的食人魔。有時候他讓一個線程停下半個小時，同時讓其他線程運行（技術上他可以做到這一點），而不是30分鐘（但沒有關於多長時間的真正規則），但是在毫秒內它可以並且如果處理器有一些工作被重載，並且有很多線程固定在特定的處理器上（固定意味着他們告訴操作系統他們只想在某些特定的處理器上運行，所以如果1000個線程固定在處理器1上，而處理器2只能執行1線程沒有固定，很明顯，處理器2上的線程將會更快！））。所以想象一下，兩個線程同時輸入你的代碼段，同時執行第一行（它們在兩個不同的處理器上，它們可以並行地執行），但是兩個線程中的一個停止並且具有等待30分鐘。同時會發生什麼？並且請注意，經常在代碼中間停止代碼！ a = a + 1是兩條指令！它是var temp = a + 1; a = temp;如果你將這個技巧應用到示例代碼中，很容易看出：兩個線程都執行if (instance==null)並傳遞，然後一個線程停止30分鐘，另一個線程初始化該對象，第一個線程恢復並初始化目的。兩個對象初始化。沒有良好的:-)

我會用一個簡單的例子解釋了.NET 1.1的問題：

class MyClass 
{ 
    public bool Initialized; 

    public MyClass() 
    { 
     Initialized = true; 
    } 
} 

MyClass instance = null; 

public MyClass GetInstance() 
{ 
    if (instance == null) 
    { 
     lock (something) 
     { 
      if (instance == null) 
      { 
       instance = new Class(); 
      } 
     } 
    } 

    return instance; 
} 

現在...這是代碼之前。該問題發生在instance = new Class()行。讓我們分開它的各個部分：

1. Class對象的空間由.NET分配。這個空間的引用被保存在某個地方。
2. Class的構造函數被調用。 Initialized = true（該字段稱爲Initialized！）。
3. 實例變量被設置爲我們之前保存的引用。

在.NET 2.0的較新「強大」內存模型中，這些操作將按此順序進行。但讓我們看看.NET 1.1會發生什麼：寫入可以重新排序！

1. Class對象的空間由.NET分配。這個空間的引用被保存在某個地方。
2. 實例變量被設置爲我們之前保存的引用。
3. Class的構造函數被調用。 Initialized = true（該字段稱爲Initialized！）。

現在讓我們想象一下線程執行，這是由OS 30分鐘暫停2點後點3之前另一個線程可以訪問實例變量（請注意，在代碼中的第一個，如果沒有被保護通過一個鎖，所以它可以訪問它而不用等待第一個線程結束它的工作）並使用它。但類沒有真正初始化：他的構造函數沒有運行！ Boooom！如果您在實例聲明（如此volatile MyClass instance = null;）上使用了volatile關鍵字，則不會發生這種情況，因爲編譯器無法重新排序寫入超出易失性字段上的寫入。所以他不能在點3之後重新排序點2，因爲在點3中它正在寫入一個易失性字段。但正如我寫的，這是.NET 1.1的一個問題。

現在。如果您想了解線程，請閱讀以下內容：http://www.albahari.com/threading/如果您想知道「幕後」會發生什麼，您可以閱讀http://msdn.microsoft.com/en-us/magazine/cc163715.aspx，但它很沉重。

Answer 3

如果您使用多個線程，是的。多個線程可以在任何實際將實例設置爲新類之前輸入if語句。

Answer 4

如果這是多線程的，那麼是的，你需要一個鎖或某種形式的同步。

但是，如果這是爲了允許延遲實例化，我建議使用Lazy<T>。它爲您處理線程安全性，並且不需要檢查。

Answer 5

你需要閱讀這篇文章：

Implementing the Singleton Pattern in C#

與這個問題，以及：

Is this Singleton implementation correct and thread-safe?

好運:)