C#'ta Singleton'lar İçin Kesin Bir Kılavuz

C#'te singleton, bir sınıfın örneğinin oluşturulmasını tek bir nesneyle sınırlayan bir tasarım modelidir. Uygulama boyunca sınıfın yalnızca bir örneğinin var olmasını sağlar ve bu örneğe küresel erişim sağlar.

Singletonlar ve Kullanım Önlemleri

Singleton'lar birkaç nedenden dolayı faydalıdır:

• Küresel erişim: Singleton'lar, bir sınıfın küresel olarak erişilebilen tek bir örneğine sahip olmanın bir yolunu sağlar. Bu, nesnelere referansları açıkça iletmeden uygulamanın farklı bölümleri arasında veri veya işlevsellik paylaşmaya ihtiyaç duyulduğunda avantajlı olabilir.
• Kaynak paylaşımı: Singleton'lar, veritabanı bağlantıları, iş parçacığı havuzları veya önbelleğe alma mekanizmaları gibi birden fazla nesne veya bileşen arasında paylaşılması gereken kaynakları yönetmek için kullanılabilir. Kaynak yönetimini tek bir yapı içinde kapsayarak, paylaşılan kaynağa tüm erişimin merkezi bir noktadan geçmesini sağlayarak verimli koordinasyona olanak tanıyabilir ve kaynak çatışmalarından kaçınabilirsiniz.
• Kontrollü nesne oluşturma: Singleton'lar bir sınıfın örneğinin oluşturulmasını kontrol etmeye ve yalnızca bir örneğin oluşturulmasını sağlamaya olanak tanır. Bu, kaynak kısıtlamaları nedeniyle oluşturulan nesnelerin sayısını sınırlamak veya sınıfla ilişkili belirli bir davranışı uygulamak için önemli olabilir.
• İsteğe bağlı başlatma: Tekil öğeler isteğe bağlı olarak başlatılabilir; bu, örneğin yalnızca ilk kez erişildiğinde oluşturulduğu anlamına gelir. Nesneyi oluşturmanın pahalı olması veya oluşturmanın gerçekten ihtiyaç duyulana kadar geciktirilmesi durumunda bu, performans açısından yararlı olabilir.
• Senkronizasyon ve iş parçacığı güvenliği: Singleton uygulamaları, çok iş parçacıklı ortamlarda iş parçacığı güvenliğini sağlamak için kilitler veya çift kontrollü kilitleme gibi senkronizasyon mekanizmalarını içerebilir. Bu, birden fazla iş parçacığının aynı anda singleton örneğine eriştiği durumlarda yarış koşullarının veya tutarsız durumların önlenmesine yardımcı olur.

Herhangi bir tasarım deseni gibi singleton'ların da akıllıca kullanılması gerektiğini belirtmekte fayda var. Avantajlar sağlasalar da, test ve bakımı daha zorlu hale getirebilecek küresel bir durumu ve sıkı bağlantıyı da beraberinde getiriyorlar. Özel kullanım durumunu dikkate almak ve tekil çözümün en uygun çözüm olup olmadığını değerlendirmek önemlidir.

Singleton'u Kurma

İşte C#'ta singleton uygulamaya bir örnek:

public sealed class Singleton
{
    private static Singleton instance;
    private static readonly object lockObject = new object();

    private Singleton() { } // Private constructor to prevent instantiation from outside

    public static Singleton Instance
    {
        get
        {
            if (instance == null) // Check if the instance is null
            {
                lock (lockObject) // Use lock to ensure thread safety
                {
                    if (instance == null) // Double-check locking to avoid race conditions
                    {
                        instance = new Singleton();
                    }
                }
            }
            return instance;
        }
    }

    // Other methods and properties
}

Bu örnekte, 'Singleton' sınıfının özel bir yapıcısı vardır ve bu, diğer sınıfların onun yeni örneklerini oluşturmasını engeller. Sınıf, sınıfın tek örneğini oluşturmaktan ve döndürmekten sorumlu olan 'Instance' adlı genel bir statik özelliği kullanıma sunar. 'Instance''a ilk kez erişildiğinde, 'instance' değişkeninin boş olup olmadığını kontrol eder ve eğer öyleyse, yeni bir örnek oluştururken iş parçacığı güvenliğini sağlamak için bir kilit kullanır.

'Instance''a yapılan sonraki çağrılar, yeni bir tane oluşturmadan mevcut örneği döndürecektir. Bu yaklaşım, uygulama boyunca yalnızca bir 'Singleton' örneğinin mevcut olmasını garanti eder.

Bu durumda, 'Singleton' mühürlü bir sınıftır (sınıf bildiriminden önce 'sealed' anahtar kelimesini not edin) ve temel sınıf olarak miras alınamayan veya kullanılamayan bir sınıftır. diğer sınıflar için. Bir sınıf mühürlenmiş olarak işaretlendiğinde, diğer sınıfların ondan türetilmesi engellenir.

Singleton örneğine şu şekilde erişilebilir:

Singleton singleton = Singleton.Instance;

Bu kod, uygulamada nerede çağrıldığına bakılmaksızın 'Singleton' sınıfının tek örneğine referans verecektir.

Çözüm

C#'taki singleton'lar, uygulama boyunca bir sınıfın tek bir örneğinin oluşturulmasına olanak tanıyan ve bu örneğe küresel erişim sağlayan bir tasarım modelidir. Verilerin veya işlevlerin uygulamanın farklı bölümleri arasında paylaşılmasının, paylaşılan kaynakların verimli bir şekilde yönetilmesinin, nesne oluşturulmasının kontrol edilmesinin ve iş parçacığı güvenliğinin sağlanmasının gerekli olduğu senaryolar için kullanışlıdırlar. Singleton'lar ayrıca örneğin yalnızca ilk erişildiğinde oluşturulduğu isteğe bağlı başlatmayı da dahil edebilir ve oluşturma işlemini gerçekten ihtiyaç duyulana kadar erteleyerek performans avantajları sunar. Bununla birlikte, küresel durum ve sıkı bağlantıyla ilişkili ödünleşimler ve potansiyel dezavantajlar göz önüne alındığında, singleton'ların akıllıca kullanılması önemlidir. Tekil çözümün en uygun çözüm olup olmadığını belirlemek için özel kullanım durumuna dikkat edilmelidir.