無鎖，執行緒安全，延遲載入的單例實現（C ）

單例(singleton)是非常常見，也非常有用的設計模式，當然了，面試中也是經常會被問到的：）在幾乎所有的專案中都能看到它的身影。簡而言之，單例保證了乙個自定義型別在整個程式的生命週期只被建立一次。要實現乙個簡單的單例是也很容易的：

public class example
public static example instance
return instance;}}
}

這是大多數人的寫法。

這是乙個延遲載入的單例。換句話說，只有當呼叫example.instance時，才會建立example的例項。當不存在多執行緒呼叫的情況下，這個單例是工作得很好的。但是在現實中，我們已經很少不去考慮執行緒安全了。提到執行緒安全，我們第一反應就是加鎖：

public class example
public static example instance
return instance;}}
}}

這顯然是沒有問題的，我相信也是大多數程式設計師的做法。

在面試中如果面試者能夠在沒有任何提示下給出這個執行緒安全且延遲載入的單例，已經很讓面試官滿意了。可是我想再吹毛求疵下：能不能實現乙個無鎖的執行緒安全單例？

無鎖且要執行緒安全。。。我們需要借助語言的特性。（實際上**更少了）

public class example
public static example instance
}}

的確，無鎖且執行緒安全了，但是。。。延遲載入似乎又缺失了。也許有人要問，這個延遲載入有什麼用？

絕大多數情況下，這個延遲載入沒有任何用（面試虐人除外），除非這個類還有其他static public methods。譬如說這個example類有乙個靜態方法：

public static string output()

並且我們只會用到example.output()。在這種情況下如果 example 的instance被建立了，顯然是浪費記憶體。據我所知，這是延遲載入唯一有用的地方。

不管這個延遲載入用處有多大，我們單純從研究的角度考慮，是否能既做到無鎖，執行緒安全，又延遲載入？

c#語言的另一大特性幫助了我們：巢狀類。直接上**：

public class example
public static example instance
}class nested
internal static readonly example instance = new example();
}}