Java设计模式之单例模式

注:文章转自http://www.haotianyi.win/2016/11/java%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E6%A8%A1%E5%BC%8F%E4%B9%8B%E5%8D%95%E4%BE%8B%E6%A8%A1%E5%BC%8F.html

基本格式

包含三个部分

//一个私有静态的对象
    private static Emperor singleton;
//  私有的构造方法
    private Emperor() {
    }
//  公共的返回对象的方法
    public static Emperor getSingleton() {
        return singleton = new Emperor();
    }

饿汉单例模式

private static final Emperor singleton = new Emperor();
 
//  私有的构造方法
private Emperor() {
}
 
//  公共的返回对象的方法
public static Emperor getSingleton() {
    return singleton;
} 

饿汉式天生就是线程安全的,可以直接用于多线程而不会出现问题

懒汉单例模式

[基本的懒汉单例模式]

public class Emperor {
    private static Emperor singleton;
 
    //  私有的构造方法
    private Emperor() {
    }
 
    //  公共的返回对象的方法
    public static Emperor getSingleton() {
        if (singleton == null) {
            singleton = new Emperor();
        }
        return singleton;
    }
}

不适合多线程的环境,改进,加入锁的机制
[适合多线程的基本懒汉单例模式]

public class Emperor {
    private static Emperor singleton;
 
    //  私有的构造方法
    private Emperor() {
    }
 
    //  公共的返回对象的方法
    public synchronized static Emperor getSingleton() {
        if (singleton == null) {
            singleton = new Emperor();
        }
        return singleton;
    }
}

缺点:第一次加载反应慢(初始化变量),每次调用getSingleton都会同步,浪费资源
[Double CheckLock(DCL)实现机制]

public class Emperor {
    private static Emperor singleton;
 
    //  私有的构造方法
    private Emperor() {
    }
 
    //  公共的返回对象的方法
    public static Emperor getSingleton() {
        if (singleton == null) {
            synchronized (Emperor.class) {
                if (singleton == null) {
                    singleton = new Emperor();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }
}

解决了每次调用getSingleton都会同步的问题,但是第一次加载反应慢(初始化变量)是懒汉单例模式的通病

但是假设线程A执行到singleton = new Emperor()这句话都三个基本操作:

  1. 给singleton 分配内存;
  2. 调用Emperor()构造函数,初始化成员变量;
  3. 把singleton 对象指向指定的内存空间;

但是2和3是没有先后顺序的,假设A执行132,那么现在是2然后线程B执行完1,不会初始化,B的值就是null,造成DCL失效(双重检查锁定失效),在JDK1.5之后引入关键字volatile

public class Emperor {
    private volatile static Emperor singleton;
 
    //  私有的构造方法
    private Emperor() {
    }
 
    //  公共的返回对象的方法
    public static Emperor getSingleton() {
        if (singleton == null) {
            synchronized (Emperor.class) {
                if (singleton == null) {
                    singleton = new Emperor();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }
}

[更加优雅的写法]

//  内部类中初始化
    private static class SingletonHolder{
        private static final Emperor singleton = new Emperor();
    }
 
    //  私有的构造方法
    private Emperor() {
    }
 
    //  公共的返回对象的方法
    public static Emperor getSingleton() {
       return SingletonHolder.singleton;
    }

评价上述的单例模式有三个角度:线程安全?第一次调用实例方法延迟加载?每次调用方法耗费大量资源?

对比

评价角度 懒汉 饿汉 内部类
线程安全 可以后加 天生 天生
第一次加载延迟
耗费资源 具体而定

Android在图片加载库经常使用单例模式

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