知识提纲

C#属性

C#单例模式

0.自用超级简单式

namespace ConsoleApp2
{//工具类class Utils{private static Utils instance = null;public static Utils Instance{get{if(instance == null){instance = new Utils();}return instance;}}}
}

1.单线程单例模式

        public sealed class Singleton{public static Singleton instance = null;private Singleton() { }public static Singleton Instance{get{if (instance == null)instance = new Singleton();return instance;}}}

实现很简单，理解起来也不难，但是有个致命的缺点：线程不安全，两个线程可能同事检测到 instance==null成立，因为有可能在一瞬间创建两个。其实在多线程运行时，即使已经在内存中创建了实例，但是内存模型并不能保证新的instance能够看见其它线程所创建的实例。因此这种方法不推荐。下面看看线程安全的方法：

2.简单线程安全

 public sealed class Singleton2{private static Singleton2 instance = null;private static readonly object padlock = new object();private Singleton2() { }public static Singleton2 Instance{get{lock(padlock){if (instance == null)instance = new Singleton2();return instance;}}}}

变化不大，基于前面的分析，这个只是添加了一个object成员以此来实现锁。这种方法是线程安全的，每个线程要创建实例时，都要先去得锁，然后再判断是否为空，也就是保证多线程运行时，只有一个线程能进行进行实例化，而一旦一个线程实例化后，后面的线程取到锁后，就会发现实例已经创建。但是这个方法也有一个明显的缺点：假设线程足够多，100个吧，每一个线程在进行if(instance==null）判断时，都到等到某一个线程退出后将锁获得。所以会导致性能问题。改进的办法就是多进行以此判断，如果instance==null是FALSE，那自然没必要在等待锁，再去判断一次。

3.双层验证下的多线程安全

 public sealed class Singleton2{private static Singleton2 instance = null;private static readonly object padlock = new object();private Singleton2() { }public static Singleton2 Instance{get{if(null==instance){lock (padlock){if (instance == null)instance = new Singleton2();}}return instance;}}}

4.更高效的单例模式——饿汉模式

        public sealed class Singleton3{private static readonly Singleton3 instance = new Singleton3();static Singleton3() { }private Singleton3() { }public static Singleton3 Instance{get{return instance;}}}

正如你看到的，这个似乎比前面两种实现都要简单，它是如何保证线程安全的呢？对于每个AppDomain，在C#中类的实例被构造或者静态成员被引用时，静态构造函数才会执行，而且只执行一次。由于这个类在一加载就被实例化，因此，效率上要比前面实现高的多。

那为何叫饿汉模式呢？这是因为相对于第2、3的实现方式，Singleton必选被引用一次后才会将自己实例化，这种成为懒汉式；而当下，无论我们在程序中用不用，编译器都会实例化一个对象，所以就成为“饿汉模式”

那我们看另外一种懒汉模式：

5. 懒汉模式——利用嵌套类

public sealed class Singleton
{private Singleton(){}public static Singleton Instance { get { return Nested.instance; } }private class Nested{// Explicit static constructor to tell C# compiler// not to mark type as beforefieldinitstatic Nested(){}internal static readonly Singleton instance = new Singleton();}
}

6. 使用net4之后的Lazy泛型

在.net4之后，可以使用System.Lazy<T>类型实现迟实例化，你唯一需要做的就是传递一个代理便令给单例类的构造函数，可以用lambda表达式轻松实现：

public sealed class Singleton
{private static readonly Lazy<Singleton> lazy =new Lazy<Singleton>(() => new Singleton());public static Singleton Instance { get { return lazy.Value; } }private Singleton(){}
}

上面的代码会隐式的调用LazyThreadSafetyMode.ExecutionAndPublication以实现lazy<Singleton>线程安全模式.

public override string Tostring

这个是一个很简单的类，他包含两个property name和Age，这里我们就overrid了ToString的函数，你可以使用任何你想要的方式来重写这个函数，只要return一个string就可以了。

        class Person{public string Name { get; set; }public int Age { get; set; }public override string ToString(){return String.Format("Name is {0}, Age is {1}", Name, Age);}}

调用的代码如下：

Person person = new Person { Name = "Jason", Age = 20 };
Console.WriteLine(person.ToString());

output：

常用工具Utils

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;namespace ConsoleApp2
{//工具类class Utils{private static Utils instance = null;public static Utils Instance{get{if(instance == null){instance = new Utils();}return instance;}}//生成随机数private static Random random = new Random();public int RandomNum(int a, int b){return random.Next(a, b);}//打印数组的方法public static void PrintArray(int[] array){for (int i = 0; i < array.Length; i++){Console.WriteLine(array[i]);}}public static void PrintArray(int[,] array){for (int i = 0; i < array.GetLength(0); i++){for (int j = 0; j < array.GetLength(1); j++){Console.WriteLine(array[i, j]);}}}}
}

调用

Utils.Instance.RandomNum(1,100);

范例

题目

我的解答


using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;namespace mhls
{class CharacterManager{private static CharacterManager instance = null;public static CharacterManager Instance{get{if (instance == null){instance = new CharacterManager();}return instance;}}Character[] all = new Character[100];int index = 0;public Character CreateCharacter(string name, int hp, int attack, int def){Character c = new Character(name, hp, attack, def);all[index] = c;index++;return c;}public void PrintAll(){for (int i = 0; i < index; i++){Character c = all[i];Console.WriteLine(all[i]);}}}class Character{public string name;//用属性可以简单实现只读属性public int attack { get; set; }public int def;public int hp;public Character(){name = "未知";}public Character(string name, int hp, int attack, int def){this.name = name;this.hp = hp;this.attack = attack;this.def = def;}public void CostHp(int cost){this.hp -= cost;if (this.hp <= 0){this.hp = 0;}}public bool IsDead(){return hp <= 0;}public override string ToString(){return $"角色：{name} HP:{hp} 攻击力:{attack} 防御力:{def}";}}class Program{static void Main(string[] args){Character c1 = CharacterManager.Instance.CreateCharacter("男拳", 100, 15, 1);Character c2 = CharacterManager.Instance.CreateCharacter("女拳", 70, 10, 10);CharacterManager.Instance.PrintAll();Console.WriteLine();//战斗过程while (!c1.IsDead() && !c2.IsDead()){if (c1.hp > 20){int cost1 = c1.attack - c2.def;c2.CostHp(cost1);Console.WriteLine($"{c1.name}攻击了{c2.name},{c2.name}损失了{cost1}血量");Console.WriteLine(c1);Console.WriteLine(c2);Console.WriteLine();}else{Console.WriteLine("男拳血量少于20，触发愤怒被动，攻击力翻倍");int cost2 = 2 * c1.attack - c2.def;c2.CostHp(cost2);Console.WriteLine($"{c1.name}攻击了{c2.name},{c2.name}损失了{cost2}血量");Console.WriteLine(c1);Console.WriteLine(c2);Console.WriteLine();}if (c2.IsDead()){break;}int cost = c2.attack - c1.def;c1.CostHp(cost);Console.WriteLine($"{c2.name}攻击了{c1.name},{c1.name}损失了{cost}血量");Console.WriteLine(c1);Console.WriteLine(c2);Console.WriteLine();}//判断胜负if (c1.IsDead()){Console.WriteLine($"------{c2.name}胜利!------");Console.WriteLine();}else{Console.WriteLine("女拳第一次死亡，触发复活被动，复活30滴血,继续战斗");Character c3 = CharacterManager.Instance.CreateCharacter("女拳", 30, 10, 10);Console.WriteLine(c1);Console.WriteLine(c3);Console.WriteLine();while (!c1.IsDead() && !c3.IsDead()){if (c1.hp > 20){int cost3 = c1.attack - c3.def;c3.CostHp(cost3);Console.WriteLine($"{c1.name}攻击了{c3.name},{c3.name}损失了{cost3}血量");Console.WriteLine(c1);Console.WriteLine(c3);Console.WriteLine();}else{Console.WriteLine("男拳血量少于20，触发愤怒被动，攻击力翻倍");int cost4 = 2 * c1.attack - c3.def;c3.CostHp(cost4);Console.WriteLine($"{c1.name}攻击了{c3.name},{c3.name}损失了{cost4}血量");Console.WriteLine(c1);Console.WriteLine(c3);Console.WriteLine();}if (c3.IsDead()){break;}int cost5 = c3.attack - c1.def;c1.CostHp(cost5);Console.WriteLine($"{c3.name}攻击了{c1.name},{c1.name}损失了{cost5}血量");Console.WriteLine(c1);Console.WriteLine(c3);Console.WriteLine();}if (c1.IsDead()){Console.WriteLine($"------{c3.name}胜利!------");Console.WriteLine();}else{Console.WriteLine($"------{c1.name}胜利！------");}Console.ReadKey();}}}
}

题目


using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;namespace shuihu
{class Shuihu{public string name;public int capacity;public int water { get; set; }public int temperature;public Shuihu(string name,int capacity,int water,int temperature){this.name = name;this.capacity = capacity;this.water = water;this.temperature = temperature;}public void addwater(int a){if(a<(this.capacity- this.water)){this.water += a;Console.WriteLine($"添加{a}毫升的水");Console.WriteLine();}else{int y = (this.water + a - this.capacity);this.water = this.capacity;  Console.WriteLine($"添加{a}毫升的水");Console.WriteLine("水已注满，溢出" + y + "毫升");Console.WriteLine();}}public void pumpwater(int a){if (a < this.water){this.water -= a;Console.WriteLine($"抽出{a}毫升的水");Console.WriteLine();}else{this.water = 0;Console.WriteLine($"杯子已经空了");Console.WriteLine();}}public void heatwater(int a){if(this.water != 0){if (a > this.temperature && a < 100){this.temperature = a;Console.WriteLine($"水温已加热至{a}摄氏度");Console.WriteLine();}else if (a < this.temperature){Console.WriteLine($"当前水温为{this.temperature}摄氏度，无法降温");Console.WriteLine();}else{Console.WriteLine($"水温最多加至100摄氏度，当前水温为{this.temperature}摄氏度");Console.WriteLine();}}else{Console.WriteLine("被子里面没有水，无法加热");}}public override string ToString(){return $"{name} 容量{capacity} 水量{water} 温度{temperature}";}}class Program{static void Main(string[] args){Shuihu H1 = new Shuihu("小茶杯",100,0,30);Console.WriteLine("水杯初始状态");Console.WriteLine(H1.ToString());Console.WriteLine();Console.WriteLine($"请输入加水量____毫升");int add = int.Parse(Console.ReadLine());H1.addwater(add);Console.WriteLine(H1.ToString());Console.WriteLine();Console.WriteLine($"请输入抽水量____毫升");int sub = int.Parse(Console.ReadLine());H1.pumpwater(sub);Console.WriteLine(H1.ToString());Console.WriteLine();Console.WriteLine($"请输入目标温度____");int tem = int.Parse(Console.ReadLine());H1.heatwater(tem);Console.WriteLine(H1.ToString());Console.WriteLine();}}
}

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