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单例模式的几种写法

单例模式的几种写法

作者: fengyongge | 来源:发表于2019-04-08 17:28 被阅读0次

    单例的几种写法

    饿汉模式(静态常量、静态代码块)(可以用)

    
    public class RetrofitUtils {
    
        private RetrofitUtils() {
    
        }
    
        private final static RetrofitUtils INSTANCE = new RetrofitUtils();
    
        public RetrofitUtils getInstance() {
            return INSTANCE;
        }
    
    }
    
    
    
    public class RetrofitUtils {
    
        private RetrofitUtils() {
    
        }
    
       private static RetrofitUtils INSTANCE;
        static {
             INSTANCE = new RetrofitUtils();
        }
    
    
        public static RetrofitUtils getInstance() {
            return INSTANCE;
        }
    
    }
    
    
    • 优点:在类装载的时候就完成实例化。保证只有一个线程中进行实例化。
    • 缺点:类装载时候实例化,没有延迟加载,有可能使用实例,造成浪费。

    懒汉式1(不可用)

    public class RetrofitUtils {
    
        private RetrofitUtils() {
    
        }
    
        private static RetrofitUtils retrofitUtils;
    
        public static RetrofitUtils getInstance() {
    
            if(retrofitUtils == null) {
    
                retrofitUtils = new RetrofitUtils();
            }
            return retrofitUtils;
        }
    
    }
    
    
    
    • 优点:获取对象时候可以延迟加载
    • 缺点:但是只适合单线程中,多线程中会产生多个实

    懒汉式2(不推荐使用)

    public class RetrofitUtils {
    
        private RetrofitUtils() {
    
        }
    
        private static RetrofitUtils retrofitUtils;
    
        public static synchronized RetrofitUtils getInstance() {
    
            if(retrofitUtils == null) {
    
                retrofitUtils = new RetrofitUtils();
            }
            return retrofitUtils;
        }
    
    }
    
    
    
    • 优点:加一个synchronized同步方法, 解决了多线程问题
    • 缺点:同步效率低

    懒汉式2(不可使用)

    public class RetrofitUtils {

        private RetrofitUtils() {
    
        }
    
        private static RetrofitUtils retrofitUtils;
    
        public static RetrofitUtils getInstance() {
    
            if(retrofitUtils == null) {
                synchronized (RetrofitUtils.class){
                    retrofitUtils = new RetrofitUtils();
                }
            }
            return retrofitUtils;
        }
    
        }
    
    • 优点:去掉了同步方法,加再了同步创建实例上面,
    • 缺点:不能避免多线程问题

    双重检查,DCL,记得加volatile(推荐使用)

    
    public class RetrofitUtils {
    
        private volatile static RetrofitUtils retrofitUtils;
    
        private RetrofitUtils(){
    
        }
    
        public  static RetrofitUtils getInstance(){
            if(retrofitUtils==null){
                synchronized (RetrofitUtils.class){
                      if(retrofitUtils==null){
                        retrofitUtils = new RetrofitUtils();
                       }
                }
            }
            return retrofitUtils;
        }
    
    
    • 优点:线程安全,延迟加载,效率高

    静态内部类(推荐使用)

    
    public class RetrofitUtils {
    
        private RetrofitUtils() {
    
        }
        
        private static class SinglieInstance {
            private static final RetrofitUtils INSTANCE = new RetrofitUtils();
    
        }
    
        public static RetrofitUtils getInstance() {
            return SinglieInstance.INSTANCE;
        }
    
    }
    
    
    • 优点:线程安全,延迟加载,效率高

    推荐单例分析

    DCL 实现单例:

    public class Singleton{
        private static Singleton instance = null;
        private int value = 0;
        private Singleton(){
            value = 1024;
        }
        public static Singleton getInstance(){
            if (instance == null){
                synchronized (Singleton.class){
                    if (instance == null){
                        instance = new Singleton();
                    }
                }
            }
        }
    }
    
    

    问题:

    关键在于
    instance = new Singleton()
    这行代码最终会编译成多条汇编指令,它大致做了3件事:

    1. 给Singleton 的实例分配内存。
    2. 调用Singleton() 的构造函数,并初始化成员字段。
    3. 将sInstance 对象指向分配的内存空间。(注意此时的instance != null)

    但是,由于Java编译器允许处理器乱序执行,以及JDK 1.5 之前JMM (Java Memory Model,即Java内存模型)中Cache、寄存器到主内存会写顺序的规定,上面 2,3的顺序是无法保证的。也就是说会出现1-2-3或者是1-3-2,如果是后者,那么会出现以下情况:在A线程中调用了 getInstance() ,此时 instance = null,会进入1-3,注意此时instance != null ,但是instance只是指向了一块内存地址,这个地址并没有对应给Singleton实例,或者说此时Singleton的构造函数并没有调用。然后此时B线程也调用了getInstance(),instance != null,则直接返回instance(value = 0),抛出异常。

    当然上述的异常很少见,毕竟是处理器的问题,从JDK1.5之后SUN的官方已经注意到上述问题,调整了JVM,具体化了volatile关键字,因此如果JDK是1.5版本,只需要将上述代码改成:

    public class Singleton{
        private volatile static Singleton instance = null;
        ....
    }
    
    

    Java并发编程:volatile关键字解析 作者:Matrix海 子
    即仅当A线程赋值完instance(1-2-3或1-3-2)后,B线程才会去调用主内存的instance,此时instance != null 且 value = 1024;

    这样的话,保证了instance每次都是从主内存中读取,就可以避免上述的问题。当然volatile或多或少也会影响性能。

    静态内部类单例模式【推荐】

    在《Java并发编程实践》推荐使用如下代码:

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

    第一次加载Singleton类的时候并不会初始化instance,只有第一次调用Singleton的getInstance() 才会导致instance初始化。因此,第一次调用getInstance()方法会导致虚拟机加载SingletonHolder类,这种方式不仅能够保证线程安全,也能保证单例对象的唯一性,同事也延迟了单例的实例化。

    参考《Android源码设计与实例》

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