美文网首页
单例模式

单例模式

作者: TongJing | 来源:发表于2018-05-26 15:52 被阅读0次

    1.什么是单例模式?

      普天之下,为我独尊,一个国家只能有一个皇帝,一个类只产生一个对象。

    2.那么单例模式该如何实现呢?

      构造函数私有→其他类不能通过new关键字创建对象
      final关键字→保证对象引用的唯一性
      static关键字→由类本身可以创建对象

    3.单例模式的创建(七种)

    1)懒汉模式(线程不安全)

    public class Singleton{
       private static Singleton instance;
       private Singleton(){}
       public static Singleton getInstance(){
          if(instance == null){
             instance = new Singleton();
          }
          return instance;
       } 
    }
    

    2)懒汉模式(加锁)

    public class Singleton{
       private static Singleton instance;
       private Singleton(){}
       public static synchronized Singleton getInstance(){
          if(instance == null){
             instance = new Singleton();
          }
          return instance;
       } 
    }
    

    3)饿汉模式(线程安全)

    public class Singleton{
       private static Singleton instance = new Singleton();
       private Singleton(){}
       public static Singleton getInstance(){
          return instance;
       } 
    }
    

    4)饿汉变种

    public class Singleton{
       private static Singleton instance = null;
       static{
          instance = new Singleton();
       }
       private Singleton(){}
       public static Singleton getInstance(){
          return this.instance;
       } 
    }
    

    和第三种差不多
    5)静态内部类

    public class Singleton{
       private static class SingletonHolder{
          private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
       }
       private Singleton(){}
       public static final Singleton getInstance(){
          return SingletonHolder.INSTANCE;
       } 
    }
    

      这种方式利用了ClassLoder的机制来保证初始化实例时只有一个线程,它和第三种和第四种不同的是(细微的差别):第三种和第四种只要Singleton类被装载了,那么instance就会被实例化,而这种方式是Singleton被装载了,但instance不一定被初始化。因为SingletonHolder类没有被主动使用,只有显式通过调用getInstance方法时,才会装载SingletonHolder类,从而实例化。
    6)枚举类

    public enum Singleton{
       INSTANCE;
       public void whateverMethod(){
       }
    }
    

      他不仅能避免多线程问题,而且还能防止反序列化重新创建新的对象。
      
    7)双重校验锁

    public class Singleton{
       private volatile static Singleton singleton;
       private Singleton(){}
       public static Singleton getSingleton(){
          if(singleton == null){
             synchronized(Singleton.class){
                if(singleton == null){
                   singleton = new Singleton();
                }
             }
          }
          return singleton;
       }
    }
    

      双重校验锁机制是说:并不是每次进入getInstance方法都需要同步,而是先不同步,进入方法过后,先检查实例是否存在,如果不存在才进入下面的同步块,这是第一层检查。进入同步块后,再次检查实例是否存在,如果不存在,就在同步的情况下创建一个实例 ,这是第二层检查。这样就只需要同步一次,从而减少了多次在同步情况下进行判断所浪费的时间。

    4.关于单例模式的几个问题

    1)饿汉模式先出现,为什么后来又有了懒汉模式?
      答:饿汉模式是在类加载时就初始化了,而懒汉模式是在需要的时候才会被初始化。
    2)懒汉模式因为不是原子性操作,所以线程不安全。
    3)双重校验锁中volatile关键字的作用?
      答:可见性、可屏蔽性(禁止指令重排序)
      a.可见性:当一条线程修改了这个变量的值,新值对其他线程是立即可知的。但并不是在并发下就是安全的,volatile在各个线程的工作内存中不存在一致性问题,但java运算并非原子操作,所以在并发下一样时不安全的。例如:i++,编译为字节码指令后,不一定是一条字节码,底层还有汇编等,所以不是原子性操作。
        原理:volatile修饰的变量赋值后,会多执行一个“lock addl $0x0,(%esp)”操作,这条指令是把EJP容器的值为0,显然这是一个空操作,lock前缀的作用是使本CPU的Cache写入了内存,相当于对Cache中的变量做了一次"store和write"操作,将此变量同步到主内存中
      b.可屏蔽性:也就是内存屏障。
        例子:

    int a1=1;
    int a2=2;
    volatile int a3=3;
    int a4=4;
    

    当没有volatile时,第四条语句可能会先于第三条语句执行,但加上volatile,在第三条语句还未执行完毕,第四条语句不会执行。
    4)枚举类的问题
      枚举类单例的保证:枚举的构造方法是私有的,我们在访问枚举类实例时会执行构造方法,同时每一个枚举类实例都是static final类型的,也就表明只能被实例化一次。
      实现不被反序列化:在序列化的时候,java仅仅是将枚举对象的name属性输出到结果中,反序列化的时候则是通过java.lang.Eunm的valueOf方法来根据名字查找枚举对象。同时编译器是不允许任何对这种序列化进制的定制的,因此禁用了writeObject、readObject等方法。

    相关文章

      网友评论

          本文标题:单例模式

          本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/gfrsjftx.html