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java单例模式各种实现方式

java单例模式各种实现方式

作者: 麦穗一足 | 来源:发表于2019-03-14 22:50 被阅读0次

    Java中单例模式是一种经常用到的模式,并且在面试中是经常出现的,那么我们今天就看看各种实现方式。

    • 单例模式(Singleton Pattern)是 Java 中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。这种模式涉及到一个单一的类,该类负责创建自己的对象,同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式,可以直接访问,不需要实例化该类的对象。
    1. 饿汉模式
    public class Singleton{
        private static Singleton singleton = new Singleton();
        private Singleton(){};
        public static Singleton() getInstance(){
            return singleton;
        }
    }
    
    • 优点 : 类加载的时候就创建一次,并且是线程安全的。
    • 缺点 : 即使这个类没有被用到也会被创建,所以内存会被浪费。
    1. 懒汉模式
      public class Singleton{
          private static Singleton singleton = null;
          private Singleton (){};
          public static Singleton getInstance(){
              if (singleton == null) {
                  singleton = new Singleton();
              }
              return singleton;
          }
      }
    
    • 优点: 在需要的时候才会被创建。
    • 缺点: 线程不安全。于是我们加上线程锁
      public class Singleton{
          private static Singleton singleton = null;
          private Singleton (){};
          public static synchronized Singleton getInstance(){
              if (singleton == null) {
                  singleton = new Singleton();
              }
              return singleton;
          }
      }
    
    • 优点: 解决了线程安全问题。
    • 缺点: 线程锁写在方法上这样性能会很差,因为在每次调用方法的时候都会进行锁操作。
    1. 双重校验锁(推荐)
       public class Singleton{
          private static Singleton singleton = null ;
          private Singleton (){};
          public statice Singleton getInstance(){
              if(singleton == null) { // 第一次检查
                   synchronized (Singleton.class) {
                       if(singleton == null) { // 第二次检查
                           singleton = new Singleton();
                       }
                   }
               }
               return singleton;
          }
       }
    
    • 优点: 线程安全,并且是延时加载,有两次判断会提高执行效率。
    • 缺点: 存在双检锁隐患。
    • 什么是双检锁隐患?
      • 简单了的说由于java虚拟机里存在指令重排,所谓指令重排优化是只在不改变元语句含义的同时调整指令的 执行顺序让程序执行的更快。就是由于指令重排的存在就会导致初始化Singleton将对象的内存地址赋值给singleton字段的顺序是不确定的。
    • 但是在jdk1.5之后java推出了volatile 关键字(如果对volatile关键字感兴趣可以出门google一下),此关键字会解决指令重排。于是会解决双检锁隐患。
       public class Singleton{
          // 使用volatile 关键字防止指令重排
          private static volatile Singleton singleton = null ;
          private Singleton (){};
          public statice Singleton getInstance(){
              if(singleton == null) { // 第一次检查
                   synchronized (Singleton.class) {
                       if(singleton == null) { // 第二次检查
                           singleton = new Singleton();
                       }
                   }
               }
               return singleton;
          }
       }
    
    1. 静态内部类(推荐)
      public class Singleton{
          private static class SingletonHolder {
              public static Singleton singleton = new Singleton();
          }
          private Singleton(){};
          public static Singleton getInstance(){
              teturn SingletonHolder.singleton;
          }
      }
    
    • 优点: 同样使用了类加载器的方式创建了对象,与饿汉式一样,同时保证了延时加载和线程安全。

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