单例模式

特别感谢 @Jark 老师@海纳 老师

一、饿汉式

优缺点:线程安全,不是懒加载,不能传参

为什么线程安全:静态变量是在类加载的时候初始化的,而类加载是虚拟机级别的线程安全。

注:final 关键字不是必须的。因为 static 已经能保证线程安全,final 只是区别初始化这个变量是在类加载的连接阶段(中的准备阶段),还是初始化阶段。


二、懒汉式,线程不安全

优缺点:懒加载,可以传参,但线程不安全

为什么线程不安全:在执行 instance = new Singleton() 之前,可能有多个线程通过  if( instance == null ),因此会多次初始化,就不是单例了,故线程不安全。


三、懒汉式,线程安全

优缺点:懒加载,可以传参,线程安全,但同步整个静态方法,相当于类加锁,开销大


四、双重检验锁,线程不安全

优缺点:懒加载,允许传参,相比于整个静态方法加锁,开销小,但线程不安全

为什么线程不安全:** 重要 **

instance = new Singleton() 是非原子操作,JVM 大致做了三件事:

1、在堆区为对象分配内存;2、初始化 Singleton 对象;3、将 instance 指向对象(此时 instance 不为 null)。

由于 JVM 的即时编译器优化指令,进行重排序,最终的执行顺序可能是 1-2-3 也可能是 1-3-2。如果是后者,则在 3 执行完毕、2 未执行之前,被线程二抢占了,这时 instance 已经是非 null 了(但却没有初始化),所以线程二会直接返回 instance,然后使用,然后顺理成章地报错。


五、双重检验锁,线程安全

优缺点:懒加载,允许传参,线程安全。

为什么线程安全:volatile 是解决了上面说的指令排序问题。


六、静态内部类

优缺点:懒加载,能传参,较双重检测锁的方式,性能更好

为什么是懒加载:静态内部类不与外部类同时加载到内存中,只有用到时才会加载到内存中。


七、枚举

优缺点:简单,反序列化时也不会重复创建,但不是懒加载


总结:

单例模式注意:一定要有私有的构造方法

一般情况,使用饿汉式即可;如要求懒加载,推荐静态内部类方式;如涉及反序列化,则使用枚举的方式。

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