【C#】Singleton Pattern(シングルトンパターン)のスレッドセーフな書き方3選


namespace SingletonPattern
{
	public class Singleton
	{
		private static Singleton _instance;
		// コンストラクタがprivateになっていることがポイント
		// 自分自身しかインスタンスを生成できないようにしてインスタンスが1つしか生成されないことを保証する
		private Singleton()
		{
			Console.WriteLine("インスタンスを生成しました。");
		}

		public static Singleton GetInctance()
		{
			// インスタンスが生成されてなかったら生成する
			// ただし、このやり方だと非同期処理で複数インスタンスが生成されてしまう可能性がある
			if (_instance == null)
			{
				_instance = new Singleton();
			}
			return _instance;
		}
	}
}

しかし、この方法だと非同期処理で複数のスレッドからアクセスしたときにインスタンスが複数生成されてしまう可能性があり、スレッドセーフではない実装になってしまいます。

次の見出しではスレッドセーフなSingletonの書き方をご紹介します。

Singleton Patternのスレッドセーフな書き方3選

こちらの内容はUdemyの「c# デザインパターン」で検索すると出てきます。

＞＞Udemyで検索する

lockを使ったSingleton

lockオブジェクトを生成して、複数のスレッドからアクセスした時にインスタンス生成前で他のスレッドを待機させる方法です。


namespace SingletonPattern
{
	public class Singleton
	{
		// Lockオブジェクトを作る
		private static readonly object _lock = new object();
		private static Singleton _instance;
		private Singleton()
		{
			Console.WriteLine("インスタンスを生成しました。");
		}

		private static Singleton GetInctance()
		{
			// 作ったlockオブジェクトで非同期処理のときに複数インスタンスが生成されないようにする
			lock (_lock)
			{
				if (_instance == null)
				{
					_instance = new Singleton();
				}

				return _instance;
			}
		}
	}
}

初期化子を使ったSingleton

プロパティから直接インスタンスを取得する方法です。

staticメンバーの初期化がランタイムにより厳密に一度しか行われないことが保証されるため、一度しかインスタンスが生成されないことが保証されます。


namespace SingletonPattern
{
	public class Singleton
	{
		// staticメンバーの初期化がランタイムにより厳密に一度しか行われないことが保証される
		public static Singleton Instance { get; } = new Singleton();
		private Singleton()
		{
			Console.WriteLine("インスタンスを生成しました。");
		}
	}
}

staticクラスなSingleton

シンプルにクラスをstaticしただけのクラスです。


namespace SingletonPattern
{
	public static class StaticSingleton
	{
		static StaticSingleton()
		{
			Console.WriteLine("staticクラスなSingleton");
		}
	}
}

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