单例模式详解
1,编写单例模式
饿汉式:不会存在线程安全的问题
public class Singleton1 {
private Singleton1(){}
private static Singleton1 singleton1 = new Singleton1();
public static Singleton1 getInstance(){
return singleton1;
}
}
懒汉式:会存在线程安全的问题,需要进行同步控制
以下的写法存在线程安全,经过之前的学习,应该很容易看出来吧
public class Singleton2 {
private Singleton2(){}
private static Singleton2 singleton2;
public static Singleton2 getInstance(){
if(singleton2 == null){
singleton2 = new Singleton2();
}
return singleton2;
}
}
验证方式:
可以采用线程池的方式,创建多个线程去获取实例对象,观察获取到的实例对象是否是同一个
2,解决懒汉式的线程安全问题
方法一:给方法加上synchronized即可
方法二:双重检测机制
public static Singleton2 getInstance(){
if(singleton2 == null){
synchronized (Singleton2.class) {
if(singleton2 == null){
singleton2 = new Singleton2();
}
}
}
return singleton2;
}
3.2 指令重拍的问题(要注意一个指令重拍的问题,但是无法演示,只能YY。。。。。。)
上述的双重检测机制看似解决了线程安全的问题,但是有一个重要的概念-指令重排,指令重排是指实际执行时,JVM编译器并非一定按照我们预想的顺序去执行,会对指令的执行顺序进行调整,这个时候就可能会出现线程不安全的情况
来,我们好好分析下:
singleton2 = new Singleton2();
会被编译器编译成如下JVM指令:
memory= allocate();//1.分配对象的内存空间
ctorinstance(memory);//2。初始化对象
singleton2 = memory;//3.设置singleton2指向刚分配的内存空间
如果这个时候,经过指令重排后,执行顺序为1,3,2 那么结果会如何?
假设,线程A执行了1,3后,线程B抢到了CPU资源,此时线程B对于if的判断结果会是false,
但是实际返回的是一个没有完成初始化的对象。
4,解决指令重排的问题-volatile
private volatile static Singleton2 singleton2;
使用volatile就可以解决这个问题,可以保证执行的指令顺序始终按照我们预想的1,2,3来走
我们一次性把单例说完吧,接下来的实现方式跟多线程是没有关系的
5,静态内部类实现单例模式
使用classLoader的加载机制来实现懒加载
public class Singleton3 {
private static class Lazy{
private static final Singleton3 SINGLETON3 = new Singleton3();
}
private Singleton3(){}
public static Singleton3 getInstance(){
return Lazy.SINGLETON3;
}
}
解释下,两个关键点:
1,外部无法直接访问静态内部类
2,SINGLETON3对象的初始化时机并不是在单例类加载的时候,而是外界调用getInstance方法的时候
所以综上所述,可以保证线程安全
6,终极大招---反射怎么破?
上述讲了这么多的方式,但是通过反射可以将私有的构造方法设置为可访问,然后就可以创建很多不同的对象了
那怎么办?
终极大招,通过枚举
public enum SingletonEnum {
INSTANCE;
}
有了枚举,JVM会阻止反射获取枚举的私有构造方法
唯一的缺点就是:枚举是立即加载的模式