C#泛型设计的一个小陷阱. - 好文

距离上次发表博客已经有几年了. 对于没能坚持更新博客,实在是感觉到甚是惭愧.

闲言少叙, 直接切入主题.

背景

最近一直在对于公司一个网络通信服务程序使用.net core 进行重构.重构的目的有两个:一是让程序能够跨平台运行.
二是优化程序代码结构是程序的可维护性有所提升. 重构的过程主要由我来设计底层的架构. 在这个过程中,由于我对C#
泛型的理解还不够深入,所以在这个方面我就犯了个错误. 希望本文能把我犯的这个错误阐述清楚, 如果能帮助园里其他朋友避免这个问题当然是最好的了.

早前的设计

先用一张图来描述早前的代码结构

Singleton<T>:是一个单例的基类, 用来实现单例模式.

Base<T>:则是一个基础类,它有一些静态的属性和方法(例如访问Redis,kafka,数据库等). 这些属性和方法提供给 Child1 和 Child2
去使用.

Child1 和Child2: 相当于不同模块的业务逻辑实现.

我期望的结果是Base<T>里面的静态成员在整个程序运行期间只有一份.

代码的实现

Singleton
public abstract class Singleton<T> where T : new() { /// <summary> /// 锁定对象 ///
</summary> private static readonly object locker = new object(); /// <summary>
/// T 的实例 /// </summary> static T instance = default(T); /// <summary> /// T 的实例
/// </summary> public static T Instance { get { if (null == instance) { lock
(locker) {if (null == instance) { instance = new T(); } } } return instance; }
} }
Base
public class Base<T> : Singleton<T> where T : new() { protected static object
Object {set; get; } static Base() { Object = new object(); } }
Child1 和Child2
public class Child1 : Base<Child1> { } public class Child2 : Base<Child2> { }

我以为 Base的静态构造函数只会执行一次. 可是当我在程序里使用 Child1.Instance 和 Child2.Instance 时发现,
Base的静态构造函数被执行了2次. 那么Child1.Instance的Object和Child2.Instance的Object对象一定不是同一个.

那么问题出现在什么地方了呢? 答案其实挺简单的:系统认为 Base<Child1> 和 Base<Child2>并不相同.
相当于在系统里定义了Base_Child1 和Base_Child2两个类. 如果我们这么理解这个问题
,那么Base的静态构造函数被执行了2次就不难理解了.(我觉得我已经把这个问题的成因描述清楚了,如果您没理解,欢迎在下面评论.)

如果要达到我设计的目标应该怎么做呢?

修正的设计

还是先上类图.

Base:
public class Base { protected static object Object { set; get; } static Base()
{ Object= new object(); } }
Singleton:
public abstract class Singleton<T>: Base where T : new() { /// <summary> ///
锁定对象/// </summary> private static readonly object locker = new object(); ///
<summary> /// T 的实例 /// </summary> static T instance = default(T); /// <summary>
/// T 的实例 /// </summary> public static T Instance { get { if (null == instance)
{lock (locker) { if (null == instance) { instance = new T(); } } } return
instance; } } }
Child1 和Child2:
public class Child1 : Singleton<Child1> { } public class Child2 :
Singleton<Child2> { }

由Singleton 来继承Base.然后Child1 和Child2来继承Singleton. 这样问题就都解决了.

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