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在 C# 中，共享數據通常意味著在多線程環境中，或者在多個類、對象或組件之間共享和訪問相同的數據。C# 提供了多種方法來實現數據的共享，每種方法都有其適用場景和優缺點。下面我們將探討一些常見的共享數據方式。

1. 靜態成員

靜態成員（包括靜態字段、靜態屬性和靜態方法）屬于類本身，而不是類的任何特定實例。因此，所有實例都可以訪問和修改靜態成員，從而實現數據共享。

public class SharedData
{
    public static int SharedValue = 0;

    public static void IncrementValue()
    {
        SharedValue++;
    }
}

// 在其他類或方法中訪問和修改
SharedData.SharedValue = 42;
SharedData.IncrementValue();

注意：對靜態成員的并發訪問必須同步，以防止數據競爭和不一致。

2. 單例模式

單例模式確保一個類只有一個實例，并提供一個全局訪問點來訪問該實例。這可以用于共享數據，因為所有數據都存儲在這個唯一的實例中。

public class Singleton
{
    private static Singleton _instance;

    private Singleton() {}

    public static Singleton Instance
    {
        get
        {
            if (_instance == null)
            {
                _instance = new Singleton();
            }
            return _instance;
        }
    }

    public int SharedValue { get; set; }
}

// 使用單例來訪問和修改共享數據
Singleton.Instance.SharedValue = 100;

注意：同樣需要確保對單例實例的并發訪問是同步的。

3. 依賴注入（DI）

依賴注入是一種使對象能夠接收它運行所需的其他對象的方式。通過依賴注入，可以輕松地管理和共享數據，尤其是當數據通過服務或倉儲等組件進行封裝時。

public interface ISharedDataService
{
    int SharedValue { get; set; }
}

public class SharedDataService : ISharedDataService
{
    public int SharedValue { get; set; }
}

// 在應用程序的某個部分注入共享數據服務
public class SomeComponent
{
    private readonly ISharedDataService _sharedDataService;

    public SomeComponent(ISharedDataService sharedDataService)
    {
        _sharedDataService = sharedDataService;
    }

    public void DoSomething()
    {
        int value = _sharedDataService.SharedValue;
        // ...
    }
}

// 在應用程序啟動時配置依賴注入容器

注意：依賴注入容器負責確保所有需要的組件都接收到相同的實例。

4. 跨線程共享數據

在多線程應用程序中，共享數據通常通過線程安全的數據結構或同步機制（如鎖、信號量等）來訪問。

private readonly object _lock = new object();
private int _sharedValue;

public int SharedValue
{
    get
    {
        lock (_lock)
        {
            return _sharedValue;
        }
    }
    set
    {
        lock (_lock)
        {
            _sharedValue = value;
        }
    }
}

注意：同步機制可能會影響性能，因此需要仔細選擇和設計。

5. 并發集合

C# 提供了多種線程安全的集合類，如 ConcurrentBag<T>、ConcurrentDictionary<TKey, TValue>、ConcurrentQueue<T> 和 ConcurrentStack<T>，這些可以用于在多個線程之間安全地共享和訪問數據。

var bag = new ConcurrentBag<int>();

// 在一個線程中添加數據
bag.Add(42);

// 在另一個線程中嘗試獲取數據
if (bag.TryTake(out int result))
{
    // 處理結果
}

注意：并發集合通常用于生產者-消費者場景，其中多個線程可能同時添加或移除數據。

6. 內存映射文件

對于需要在不同進程間共享數據的情況，可以使用內存映射文件。內存映射文件允許一個進程將其文件內容映射到其地址空間中，而其他進程可以訪問同一文件映射的視圖。

using System.IO.MemoryMappedFiles;

// 創建或打開內存映射文件
var mmf = MemoryMappedFile.CreateFromFile("sharedfile.map", FileMode.Create, null, 1024 * 1024, MemoryMappedFileAccess