单例模式

单例模式

什么是单例模式?单例模式就是只允许生成一个实例的类。

一般来说,被创建出的单例类的对象都是由单例类本身持有,然后也是由单例类本身来创建,也就是说单例类的构造器必须是私有的。

单例类主要用来解决全局类被频繁的创建和销毁,应用场景:上数据库连接驱动,数据库连接池等

懒汉模式

懒汉模式指在单例类加载时不进行实例初始化,当需要使用实例时才进行实例初始化,获取对象较慢,类加载较快

线程不安全

/**

* @Auther: Lee
* @Date: 2018/6/11 10:26
* @Description: 懒汉模式的单例类 线程不安全
  */
public class LazyDemo {
    private LazyDemo() {
        System.out.println("你开始了?");
    }
 
    public static LazyDemo lazyDemo = null;

    public static LazyDemo getInstance() {
//因为只能创建一个实例变量所以需要判断静态引用变量是否为null
//当多个线程同时进行到这个步骤,判定都为null,则都会生成新的实例
        if (lazyDemo == null){
            lazyDemo = new LazyDemo();
        }
        return lazyDemo;
    }
}
    

以上就实现了一个简单的单例类,但是上面这种方式在多线程环境下可能会出现线程不安全的情况,
比如:在判断if (lazyDemo == null)处,如果多个线程同时执行完这个判断,就是线程A执行完这个判断要进行下一步时,跳到了另外的线程,这个时候另外的线程还是判断引用的是null,那么这些线程都会执行下一步的生成实例代码,并将应用变量指向生成的实例地址。这样的话这个引用变量引用的就不止一个示例变量了。

线程安全(synchronized关键字)

解决这个问题就需要用到线程同步关键字synchronized;给getInstance方法加锁,

/**
* @Auther: Lee
* @Date: 2018/6/11 11:41
* @Description: 方法上加锁的单例类
*/
public class LazyLockDemo {
    private LazyLockDemo() {
        System.out.println("我开始了老哥!");
    }
    public static LazyLockDemo LazyLockDemo = null;
//这种方式解决了线程的问题,但是每次执行getInstance都需要获得锁,其他的线程等待 类似串行执行性能不好
    public static synchronized LazyLockDemo getInstance(){
        if (LazyLockDemo==null){
            LazyLockDemo = new LazyLockDemo();
        }
        return LazyLockDemo;
    }
}

上面这种方式对获取对象的整个方法加锁,效率较低

双重检查锁

那么可以将锁的范围缩小,仅仅在new新的对象那里使用同步。

/**
* @Auther: Lee
* @Date: 2018/6/11 11:49
* @Description: 双重检查锁,
*/
public class LazyDoubleLockDemo {
    private LazyDoubleLockDemo() {
    System.out.println("我开始了老哥!");
    }
    public static volatile LazyDoubleLockDemo lazyDoubleLockDemo = null;
    public static LazyDoubleLockDemo getInstance(){
        if (lazyDoubleLockDemo == null){
// 在使用构造方法生成实例时获得锁,获得锁之后再进行一次判断是否有实例
// 这种方式是减少加锁的范围,由于syn关键字是可重入锁,所以两次加锁性能消耗并不会太多
// 这种方式在语句转化成计算机指令时,还是会出先线程不安全问题,
            synchronized (LazyDoubleLockDemo.class){
                if (lazyDoubleLockDemo ==null){
                    lazyDoubleLockDemo = new LazyDoubleLockDemo();
                }
            }
        }
        return lazyDoubleLockDemo;
    }
}

可以看到,上面静态引用变量添加了volatile修饰符修饰,

因为,这里会涉及到一个指令重排序问题。

instance = new Singleton2(); 其实可以分为下面的步骤:
1.申请一块内存空间;
2.在这块空间里实例化对象;
3.instance的引用指向这块空间地址;
指令重排序存在的问题是:
对于以上步骤,指令重排序很有可能不是按上面123步骤依次执行的。
比如,先执行1申请一块内存空间,然后执行3步骤,instance的引用去指向刚刚申请的内存空间地址,
那么,当它再去执行2步骤,判断instance时,由于instance已经指向了某一地址,它就不会再为null了,
因此,也就不会实例化对象了。这就是所谓的指令重排序安全问题。所以,我们需要在创建引用变量时加上volatile关键字,因为volatile可以禁止指令重排序。

静态内部类

除了上面两种方式可以解决线程安全问题外,还有一种静态内部类的方式

/**

* @Auther: Lee
* @Date: 2018/6/11 11:57
* @Description: 静态内部类 应该还是饿汉
  */
public class LazyInnerClassDemo {
    private LazyInnerClassDemo(){
        System.out.println("我开始了老哥!");
    }
    private static class InnerClass{
        private static final LazyInnerClassDemo LAZY_DOUBLE_LOCK_DEMO = new LazyInnerClassDemo();
    }
    public static LazyInnerClassDemo getInstance(){
        return InnerClass.LAZY_DOUBLE_LOCK_DEMO;
    }
}

饿汉模式

除了上面几种懒汉模式的实现外,还有饿汉模式,饿汉模式指的是当加载类时就初始化实例,类加载较慢,获取对象较快,与懒汉模式相比,饿汉模式是线程安全的

/**
* @Auther: Lee
* @Date: 2018/6/11 14:40
* @Description: 饿汉式单例模式 类加载时就保存一个实例对象
*/
public class HungerDemo {
    private HungerDemo() {
        System.out.println("我好了,你呢?");
    }

    private static final HungerDemo HUNGER_DEMO = new HungerDemo();

    public static HungerDemo getInstance() {
        return HUNGER_DEMO;
    }
}

枚举实现

还有推荐使用的一种:枚举实现的单例类, 线程安全,速度很快

/**
* @Auther: Lee
* @Date: 2018/6/12 14:40
* @Description: 使用枚举实现单例
*/
public enum EnumDemo {
    INSTANCE;
    EnumDemo(){
        System.out.println("我好了!");
    }
    public void doSomething(){
        System.out.println("我干活了!");
    }
}

总结:

懒汉模式是时间换空间,饿汉模式是空间换时间,
懒汉线程不安全,需要使用线程锁和双重检查实现线程安全,饿汉是线程安全的。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 218,546评论 6 507
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 93,224评论 3 395
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 164,911评论 0 354
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,737评论 1 294
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,753评论 6 392
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,598评论 1 305
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,338评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,249评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,696评论 1 314
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,888评论 3 336
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 40,013评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,731评论 5 346
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,348评论 3 330
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,929评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 33,048评论 1 270
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,203评论 3 370
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,960评论 2 355

推荐阅读更多精彩内容