单例不能直接实现IObjectReference的任何原因

本文关键字：任何原 IObjectReference 实现 不能 单例 | 更新日期: 2023-09-27 17:57:36

每当有人问如何在C#中实现可序列化的单例时，基本建议总是实现ISerializable，然后在GetObjectData中将类型设置为实现IObjectReference的助手类型。然后，该类型的GetRealObject函数应该返回singleton实例。

在本页的示例代码中，实际上就是这样做的：https://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.runtime.serialization.iobjectreference.aspx

我的问题是，为什么没有人建议单例本身实现IObjectReference？它在某些情况下不应该起作用吗？

例如：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Diagnostics;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Runtime.Serialization;
using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;
using System.Text;
class Program {
    // Works:
    [Serializable]
    class Singleton1 : ISerializable {
        public static readonly Singleton1 instance = new Singleton1();
        private Singleton1() {
        }
        public void GetObjectData(SerializationInfo info, StreamingContext context) {
            info.SetType(typeof(Helper));
        }
        [Serializable]
        private class Helper : IObjectReference {
            public object GetRealObject(StreamingContext context) {
                return instance;
            }
        }
    }
    // Works:
    [Serializable]
    class Singleton2 : IObjectReference {
        public static readonly Singleton2 instance = new Singleton2();
        private Singleton2() {
        }
        public object GetRealObject(StreamingContext context) {
            return instance;
        }
    }
    // Does not work, of course:
    [Serializable]
    class Singleton3 {
        public static readonly Singleton3 instance = new Singleton3();
        private Singleton3() {
        }
    }
    static void Main(string[] args) {
        Console.WriteLine("Testing Singleton1");
        TestSingleton(Singleton1.instance);
        Console.WriteLine("Testing Singleton2");
        TestSingleton(Singleton2.instance);
        Console.WriteLine("Testing Singleton3, expect to fail.");
        TestSingleton(Singleton3.instance);
    }
    static void TestSingleton(object singletonInstance) {
        BinaryFormatter binaryFormatter = new BinaryFormatter();
        MemoryStream memoryStream = new MemoryStream();
        binaryFormatter.Serialize(memoryStream, singletonInstance);
        memoryStream.Position = 0;
        object newInstance = binaryFormatter.Deserialize(memoryStream);
        bool shouldBeTrue = object.ReferenceEquals(singletonInstance, newInstance);
        Debug.Assert(shouldBeTrue);
    }
}

Singleton1以通常推荐的方式实现。Singleton2直接实现IObjectReference。当然，Singleton3没有做任何特别的事情，而且失败了。

我从来没有见过有人建议像上面的Singleton2那样做。为什么？

如果非要我猜测的话，我想可能是两件事之一：

  1. 也许是因为它在某些情况下会失败。也许理论上它将来会因为某种原因而失败
  2. 也许是因为在框架调用GetRealObject之前，第二个实例确实短暂存在。但这肯定是一个如此短暂的时期，它并不重要，对吧

单例不能直接实现IObjectReference的任何原因

可能是因为反序列化"真实"singleton类型的实例需要临时存在多个singleton实例，这将违反其基本设计原则。

由于单身汉往往很重，这样做可能会带来实际问题。例如，如果singleton在其构造函数中打开一个文件来缓存内容，那么临时的第二个singleton可能会尝试再次打开同一个文件，从而导致异常。

在使用BinaryFormatter进行序列化的特定情况下，序列化"真实"的单例将导致其所有内部状态（即所有公共和私有字段）被序列化。这可能不是所需的，因为singleton通常表示全局会话状态，而不是模型状态。避免内部状态的序列化需要用[NonSerialized]标记所有字段，这可能会成为一个容易被忽视的麻烦。

这可能是因为您的特定单身汉没有任何上述问题，但其他人可能有，所以官方建议不应该建议这样做。相反，建议使用更复杂的设计模式，只要您已经验证了这样做不会导致上述问题，您就可以简化自己。

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