本文主要是介绍使用static和readonly关键字构造饿汉式日志单例，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
一）使用static和readonly关键字构造单例的原由
使用这两个关键字的原因主要基于它们有以下几个特征，虽然它们还有其他很多特征，但是理解以下几个特征会更容易理解如何构造单例。
1.static关键字的几个重要特征：
1）静态成员只被创建一次，静态成员是属于类而不是实例对象
2）一个类即使被创建多个实例，它的静态成员都只有一个
3）静态方法只能被重载，而不能被重写
2.readonly关键字的重要特征
1）当用readonly标记引用类型的字段时，不可改变字段的引用，而引用的对象是可以被改变的
所以使用static和readonly修饰一个成员就可以理解为：这个成员只被创建一次，并且它指向的地址被固定不可被更改，但地址上的对象是可以被更改的。
二）代码示例测试
1.创建一个LogHelper类，这个类拥有一个队列成员，一个添加队列数据的方法，一个循环输出队列数据的任务，代码如下：
public class LogHelper
{
Queue<string> _queue;
public LogHelper()
{
_queue = new Queue<string>();
Task.Run(() => OutLog());//开启一个线程输出队列数据
}
public static LogHelper instance = new LogHelper();
public void AddLog(string logstr)
{
_queue.Enqueue(logstr);
}
private async Task OutLog()
{
while (true)
{
string tid = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString();//当前线程id
string outstr = _queue.Dequeue();//取出队列中的日志
Console.WriteLine(DateTime.Now.ToString() + " 线程id:" + tid + " 日志剩余数量：" + _queue.Count + ":" + outstr);
await Task.Delay(2000);//等待两秒
}
}
}
注意这一行： public static LogHelper instance = new LogHelper();并没有添加readonly关键字。
2.再创建几个测试类，类提供添加日志队列的方法，代码如下
1）Person类
public class Person
{
LogHelper logHelper = LogHelper.instance;
public void AddLog(string name)
{
logHelper.AddLog($"here is Person({name}) log");
}
}
2）Dog类
public class Dog
{
LogHelper logHelper = LogHelper.instance;
public void AddLog(string dogame)
{
logHelper.AddLog($"here is Dog({dogame}) log");
}
}
3）House类
public static class House
{
static LogHelper logHelper = LogHelper.instance;
public static void AddLog(string address)
{
logHelper.AddLog($"here is House({address}) log");
}
}
3.控制台创建实例对象，代码如下：
static void Main(string[] args)
{
Person person1 = new Person();
person1.AddLog("张三");
Person person2 = new Person();
person2.AddLog("李四");
Dog dog1 = new Dog();
dog1.AddLog("旺财");
House.AddLog("北京市海淀区");
Console.ReadKey();
}
综上，示例化了两个Person类，一个Dog类，还有一个静态House类。总共会有四条日志数据，运行后队列里应该是四条数据，测试结果如下：
从上面结果可以看出队列中的总数据数量的变化，而这些数据在同一个队列中实则是static关键字的功劳。那么readonly关键字的功劳在哪里？从以上结果看不同的类添加的日志数据都添加到了同一个队列中。是不是readonly关键字就可以省略了？其实不然，假如把Person类加一个方法，重新new一个日志也是可以，Person类修改后的代码如下：
public class Person
{
LogHelper logHelper = LogHelper.instance;
public void AddLog(string name)
{
logHelper.AddLog($"here is Person({name}) log");
}
public void ChangeLog(string name)
{
LogHelper.instance = new LogHelper();
LogHelper.instance.AddLog($"the log has changed{name}");
}
}
在控制台执行如下代码：
static void Main(string[] args)
{
Person person1 = new Person();
person1.AddLog("张三");
Person person2 = new Person();
person2.ChangeLog("李四");
Console.ReadKey();
}
得到结果如图：
从运行结果看，这是两个队列在输出数据，也就是日志并不是单例。而加上关键字readonly,把public static LogHelper instance = new LogHelper();变成public static readonly LogHelper instance = new LogHelper();之后Person类中的ChangLog方法的LogHelper.instance = new LogHelper();这句就会报错提醒不能这样写。
4.多线程访问单例
上面的代码虽然解决了不同实例中调用同一个日志队列的问题，但是还有一个问题是假如多线程的话就会有新的问题，假如在控制台执行如下代码：
static void Main(string[] args)
{
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
Thread t = new Thread(new ParameterizedThreadStart(CreateNewThread));// 创建新线程执行CreateNewThread方法
t.Start(i);//启动新的线程
}
Console.ReadKey();
}
private static void CreateNewThread(object n)
{
Person person1 = new Person();
person1.AddLog("王五" + n);
}
执行结果如图：
从结果中得知，队列中的数据应有数据和实际数据不匹配，所以得给队列入队和出队都加上锁，修改成如下代码即可：
public class LogHelper
{
Queue<string> _queue;
private readonly Task _taskloop;
public static object a = new object();
public LogHelper()
{
_queue = new Queue<string>();
_taskloop = Task.Run(() => OutLog());//开启一个线程输出队列数据
}
public static readonly LogHelper instance = new LogHelper();
public void AddLog(string logstr)
{
lock (a)
{
_queue.Enqueue(logstr);
}
}
private async Task OutLog()
{
while (true)
{
lock (a)
{
string str = _queue.Dequeue();
string tid = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString();//当前线程id
Console.WriteLine(DateTime.Now.ToString() + " 线程id:" + tid + " 日志剩余数量：" + _queue.Count + ":" + str);
}
await Task.Delay(2000);//等待两秒
}
}
}
这篇关于使用static和readonly关键字构造饿汉式日志单例的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
