在单例模式中使用Dispose清理资源

Question

我有一个问题，可能与语义有关，而不是与实际使用IDisposable有关。我正在实现一个单例类，负责管理在应用程序执行期间创建的数据库实例。当应用程序关闭时，应该删除此数据库。

目前，我通过单例的Cleanup()方法处理这个删除，应用程序在关闭时调用它。当我为Cleanup()编写文档时，我意识到我正在描述Dispose()方法应该用于清理资源的内容。最初，我没有实现IDisposable，因为它似乎在我的单例中不合适，因为我不想让任何东西处理单例本身的释放。目前并没有，但将来可能会有一个原因，即需要调用Cleanup()，但单例仍需要存在。我认为我可以在Dispose方法中包含GC.SuppressFinalize(this);来使这成为可能。

因此，我的问题有多个部分：

1）在单例上实现IDisposable基本上是一个坏主意吗？

2）我是否仅仅是混淆了语义，通过使用Cleanup()而不是Dispose()，而且由于我正在处理资源，我真的应该使用Dispose()吗？

3）使用GC.SuppressFinalize(this)实现Dispose()会使得我的单例在清理数据库后实际上没有被销毁吗？

- Craig Suchanec

Answer 1

1. 如果您使用CAS技术而非锁来创建单例，那么为单例实现IDisposable可能是一个好主意。可以像这样实现：

if (instance == null) {
    var temp = new Singleton();
    if (Interlocked.CompareExchange(ref instance, temp, null) != null) &&
            temp is IDisposable) {
        ((IDisposable)temp).Dispose();
    }
}
return instance

我们创建了一个临时对象并尝试原子比较和交换，因此如果它实现了IDisposable接口且未写入到实例位置，则需要处理此临时对象。

如果在构造函数中使用了复杂的逻辑来创建单例对象，则避免锁可能是不错的选择，但这也可能会增加一些开销。

如果您不希望其他代码清理或处理您的对象，只需不提供任何这样的机会即可。然而，提供某种reset()方法以允许单例重新创建自己可能是个好主意，比如您使用了懒惰初始化。就像这样：

public static Singletong GetInstance() {
  if (instance == null) {
    instance = new Singleton(); //here we re-evalute cache for example
   }
return instance
}
public static void Reset() {
    instance = null;
} 

- Andrey Taptunov

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只是想指出第二个示例不是线程安全的，如果您不需要能够重新创建单例实例，则最好的方法是在可能的情况下在静态变量声明的位置初始化它。 - haze4real

Answer 2

简单来说，如果你有一个单例并调用了dispose方法，在之后任何对象尝试使用它时，都会使用处于已释放状态的对象。

现在将其放入，并在应用程序完成后处理该对象并不一定是不好的。但是当你调用它时，必须小心。如果你真的关心清理工作，并且只有一个引用它，你可以将清理代码放在对象的finalizer中 ~YourClass 这样它只会在.Net确保不再需要它时才被调用（如果它是一个真正的singleton，则在应用程序关闭时）。

我是否仅仅因为有一个Cleanup()而不是Dispose()而混淆了语义，而且由于我正在处理资源，所以我应该使用dispose？

是的，这只是语义问题。Dispose是展示程序结束时有需要清理的东西的标准方式。

通过实现'Dispose()'和GC.SuppressFinalize(this);，我的singleton是否不会在我想要清除数据库后继续存在。

不，这意味着当你调用dispose方法时，垃圾回收器不会调用对象的自定义finalizer。

- kemiller2002

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你会在应用程序的退出点调用单例模式的 .Dispose() 吗？ - LuckyLikey

请记住，Dispose 方法与 using 语句绑定，该语句会自动调用它。但对于自定义的 Cleanup（或任何其他）方法则不是这样。 - Mike Lowery

Answer 3

我同意Kevin的回答，但是想要补充一些内容。我对你的陈述有点困惑：

当应用程序关闭时，这个数据库应该被删除。

你真的是指删除吗？就像摧毁一样？你是在谈论一个真正的（SQL）数据库吗？

你必须明白，即使你把清理代码放在finalizer中，或者在Application_End事件（ASP.NET）中，也无法保证这些代码会被调用。进程可能会被终止，或者计算机失去电源。似乎更合理的做法是在应用程序启动时删除数据库，或者至少在启动时有一个备用机制进行一些清理。

虽然finalizer是处理资源清理的好地方，但在你的情况下，我们正在谈论一个应用程序资源。我的意思是，这个资源可能不仅仅与一个对象（你的单例）有关，而是整个应用程序的一部分。这可能会变成一个抽象的讨论，更多的是一种观点问题。

我想说的是，当您将数据库视为应用程序资源时，您必须将初始化和清理与应用程序绑定，而不是与对象绑定。在ASP.NET应用程序中，这将是Application_Start和Application_End（global.asax）。在Windows Forms应用程序中，这将是Program.Main。

然而，使用这些机制而不是使用finalizers时，您无法确定您的清理代码是否会执行。

- Steven

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数据库是应用程序使用的嵌入式数据库，用于保持其运行过程的状态。它可能会变得非常大。如果由于停电或其他原因而没有被删除，那么用户可以从文件系统中删除该文件。此外，它并不总是被删除，因为用户可以选择在应用程序关闭后继续保留它。我的单例对象负责创建和删除数据库（在应用程序的整个生命周期中可能有多个），因此我相信它应该负责在关闭时进行删除。 - Craig Suchanec