C#静态构造函数是线程安全的吗?

在创建类的任何实例或访问任何静态成员之前,每个应用程序域只能运行一次静态构造函数。 https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/csharp/programming-guide/classes-and-structs/static-constructors

public class Singleton
{
    private static Singleton instance;
    // Added a static mutex for synchronising use of instance.
    private static System.Threading.Mutex mutex;
    private Singleton() { }
    static Singleton()
    {
        instance = new Singleton();
        mutex = new System.Threading.Mutex();
    }

    public static Singleton Acquire()
    {
        mutex.WaitOne();
        return instance;
    }

    // Each call to Acquire() requires a call to Release()
    public static void Release()
    {
        mutex.ReleaseMutex();
    }
}

虽然所有这些答案都给出了相同的一般答案,但有一个警告。

请记住,泛型类的所有潜在派生都编译为单个类型。因此,在为泛型类型实现静态构造函数时要小心。

class MyObject<T>
{
    static MyObject() 
    {
       //this code will get executed for each T.
    }
}

编辑:

static void Main(string[] args)
{
    var obj = new Foo<object>();
    var obj2 = new Foo<string>();
}

public class Foo<T>
{
    static Foo()
    {
         System.Diagnostics.Debug.WriteLine(String.Format("Hit {0}", typeof(T).ToString()));        
    }
}

在控制台中:

Hit System.Object
Hit System.String

是 线程安全。静态构造函数保证只执行一次。

From the C# language specification

类的静态构造函数在给定的应用程序域中最多执行一次。静态构造函数的执行由应用程序域中发生的以下第一个事件触发:

• 将创建该类的一个实例。

Zooba提出了一个很好的观点(比我早了15秒!),静态构造函数不能保证线程安全地共享对单例的访问。这需要以另一种方式处理。

以下是c#singleton上上述MSDN页面的Cliffnotes版本:

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

   private Singleton(){}

   public static Singleton Instance
   {
      get 
      {
         return instance; 
      }
   }
}

除了明显的单例特性之外,它还免费提供以下两个功能(关于c++中的单例):

1. 惰性构造(如果从未调用过,则不进行构造)

静态构造函数保证每个应用程序域只触发一次,所以您的方法应该是正确的。但是,它在功能上与更简洁的内联版本没有什么不同:

private static readonly Singleton instance = new Singleton();

当您懒洋洋地初始化事物时,线程安全更是一个问题。

跑步 之前 允许任何线程访问该类。

    private class InitializerTest
    {
        static private int _x;
        static public string Status()
        {
            return "_x = " + _x;
        }
        static InitializerTest()
        {
            System.Diagnostics.Debug.WriteLine("InitializerTest() starting.");
            _x = 1;
            Thread.Sleep(3000);
            _x = 2;
            System.Diagnostics.Debug.WriteLine("InitializerTest() finished.");
        }
    }

    private void ClassInitializerInThread()
    {
        System.Diagnostics.Debug.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + ": ClassInitializerInThread() starting.");
        string status = InitializerTest.Status();
        System.Diagnostics.Debug.WriteLine(Thread.CurrentThread.GetHashCode() + ": ClassInitializerInThread() status = " + status);
    }

    private void classInitializerButton_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        new Thread(ClassInitializerInThread).Start();
        new Thread(ClassInitializerInThread).Start();
        new Thread(ClassInitializerInThread).Start();
    }

10: ClassInitializerInThread() starting.
11: ClassInitializerInThread() starting.
12: ClassInitializerInThread() starting.
InitializerTest() starting.
InitializerTest() finished.
11: ClassInitializerInThread() status = _x = 2
The thread 0x2650 has exited with code 0 (0x0).
10: ClassInitializerInThread() status = _x = 2
The thread 0x1f50 has exited with code 0 (0x0).
12: ClassInitializerInThread() status = _x = 2
The thread 0x73c has exited with code 0 (0x0).

即使静态构造函数需要很长时间才能运行,其他线程也会停止并等待。所有线程都读取静态构造函数底部设置的x值。

这个 Common Language Infrastructure specification

请注意,如果Singleton的构造函数访问实例属性(甚至是间接访问),那么实例属性将为null。您所能做的最好的事情就是通过在属性访问器中检查实例是否为非null来检测何时发生这种情况并引发异常。静态构造函数完成后,实例属性将为非null。

像 Zoomba's answer 指出您需要使Singleton安全地从多个线程访问,或者在使用Singleton实例时实现锁定机制。

只是为了学究,但是没有静态构造函数,而是静态类型初始值设定项, here's a small 演示循环静态构造函数依赖关系,说明了这一点。

尽管其他答案基本正确,但静态构造函数还有另一个警告。

按章节 二、 10.5.3.3座圈和死锁 ECMA-335 Common Language Infrastructure

从类型初始值设定项(直接或间接)显式调用

以下代码导致死锁

using System.Threading;
class MyClass
{
    static void Main() { /* Won’t run... the static constructor deadlocks */  }

    static MyClass()
    {
        Thread thread = new Thread(arg => { });
        thread.Start();
        thread.Join();
    }
}

原作者是伊戈尔·奥斯特罗夫斯基,见他的帖子 here .

另外,请查看DeveloperZen上关于Singleton的讨论: http://web.archive.org/web/20160404231134/http://www.developerzen.com/2007/07/15/whats-wrong-with-this-code-1-discussion/