C# 中静态类和单例实例的区别

在本文中，我们将讨论 C# 中静态类和单例实例之间的区别。但在讨论它们的区别之前，我们必须先了解 C# 中静态类和单例实例及其示例。

C# 静态类简介

在 C# 中，用于组织代码和封装不需要实例化的功能的关键构建块之一是“静态类”。它实际上是一个被标记了 static 关键字的类，这阻止了它像其他类一样被创建。作为替代，它充当静态成员（如字段、方法、属性和嵌套类型）的空容器，这些成员可以通过类名直接访问，而无需类的实例。这种功能尤其适用于创建具有通用函数或常量的实用工具类，例如文件操作或算术运算。静态类在不需要创建单个对象实例的情况下运行良好，因为它们被认为是无状态的，意味着它们缺少实例成员以及保持状态的能力。

此外，它们还提供了显著的性能提升，因为静态成员与类类型相关联，无需创建对象。静态类通常存在于命名空间中以进行逻辑组织，通过完全限定名称或通过包含指令来简化访问。静态类虽然有用，但也有限制。它们无法包含实例构造函数、充当基类，也无法继承除 Object 之外的其他类型。总而言之，C# 静态类是组织代码、提高可读性并最大限度地提高各种软件开发场景中效率的成功方法。

示例

让我们通过一个例子来说明 C# 中的静态类。

输出

Square of 5 is 25

说明

在此示例中，我们使用 static 关键字创建了一个名为 MathHelper 的静态类。
我们在 MathHelper 类中创建了一个名为 Square 的静态方法，该方法接受一个 double 类型的参数 number 并返回其平方。

之后，我们在 Main 方法中调用 MathHelper 类的 Square 函数来计算给定整数的相应平方并显示结果。

静态类（包括 MathHelper）只能包含静态成员（方法、属性和字段），并且这些组件无法使用 new 关键字创建。相反，如 Main 函数所示，我们可以通过类名直接访问它们的成员。

C# 单例实例简介

C# 中的一种称为单例模式的设计方法，在程序运行期间将一个类限制为一个实例。这个单一对象是全局可访问的，因为它属于单例实例，该实例还提供了对其实例化和使用的集中管理。单例设计通常实现为一个包含私有构造函数和用于检索单个实例的静态方法的类，它具有许多优点，包括集中的配置管理、资源节约以及对共享资源的更轻松访问。它用于许多需要保持单个实例以确保一致性和有效利用资源的情况，例如日志记录、数据库连接和缓存方法。尽管单例实例提供了许多好处，但考虑到线程安全、延迟初始化和生命周期管理方面可能存在的问题，也应仔细考虑。

因此，在 C# 中创建单例实例时，采用适当的技术来缓解这些担忧并确保该模式在整个应用程序体系结构中的可行性至关重要。

示例

让我们通过一个例子来说明 C# 中的单例类。

输出

ExampleMethod called

单例类的特点

单例类

单例类的目的是确保在应用程序的整个生命周期中只有一个它的实例。

自构建构造函数

由于单例类没有公共构造函数，其他类无法尝试实例化它。它阻止其他代码直接创建目标类的实例。

静态实例变量

单例类的单个实例存储在名为 instance 的私有静态变量中。

GetInstance 方法

使用单例类的公共静态 GetInstance() 函数来获取类的唯一实例。

它使用延迟初始化，即如果实例变量为 null，则创建单例类的一个新实例，否则返回当前实例。

C# 中静态类和单例类之间的主要区别

C# 中的静态类和单例类之间存在几个主要区别。静态类和单例类之间的一些主要区别如下：

总而言之，虽然静态类和单例实例都提供了封装代码的方法，但它们的函数和属性有所不同，它们在实例化、使用、灵活性、线程安全、初始化、内存使用和生命周期管理方面也存在差异。

结论

总之，静态类和单例类在 C# 中的基本区别对设计和架构有着重要的影响。虽然它们的成员是密封的且无法实例化，但在不需要状态保留的情况下，静态类可以用作存储常量、扩展方法或实用函数的容器。相反，单例实例是普通类，可以实例化，并保证在程序生命周期中只有一个实例。它们在资源管理、全局状态维护或实现更复杂的行为方面更受青睐。静态类默认提供最小化和线程安全，而静态实例则提供更大的灵活性，支持继承、接口实现和显式生命周期管理。