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《剑指Offer》——Singleton(Java版)

程序员文章站 2024-01-04 20:07:10
1.单例模式的定义 单例模式确保某个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。 2.单例模式的特点 单例类只能有一个实例。 单例类必须自己创建自己的唯一实例。 单例类必须给所有其他对象提供这一实例。 3.单例模式的Java代码 单例模式分为懒汉式(需要才去创建对象)和饿汉式(创建类的实 ......

1.单例模式的定义

  单例模式确保某个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。

 

2.单例模式的特点

  单例类只能有一个实例。

  单例类必须自己创建自己的唯一实例。

  单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

 

3.单例模式的Java代码

  单例模式分为懒汉式(需要才去创建对象)和饿汉式(创建类的实例时就去创建对象)。

 

4.饿汉式

  在静态代码块实例对象

//在静态代码块实例对象
public class Singleton {
private static Singleton singleton; static { singleton = new Singleton(); } public static Singleton getInstance() { return singleton; } private Singleton() {} }

 

  属性实例化对象

//饿汉模式:线程安全,耗费资源。
class SingletonHungry {
private static final SingletonHungry singletontest = new SingletonHungry(); public static SingletonHungry getSingletontest() { return singletontest; } private SingletonHungry() {} }

 

以上,饿汉式只要调用该类,就会实例化一个对象,非常的占用资源。

 

5.懒汉式

  非线程安全,只有加入线程锁(synchronized关键字)来保证线程安全。

//懒汉模式:需加入线程锁(synchronized 关键字),保证安全
class SingletonSlacker1 {
private static SingletonSlacker1 singleton; public synchronized static SingletonSlacker1 getInstance() { if (singleton == null) { singleton = new SingletonSlacker1(); } return singleton; } private SingletonSlacker1() {} }

当然,该方式,虽然保证了线程的安全,但是只能有一个线程调用,其他线程必须等待。

 

  线程安全:双重检查锁(同步代码块)

//懒汉模式:加入双重锁
class SingletonSlacker2 {
private static SingletonSlacker2 singleton; public synchronized static SingletonSlacker2 getInstance() { if (singleton == null) { synchronized (Singleton.class) { if (singleton == null) { singleton = new SingletonSlacker2(); } } } return singleton; } private SingletonSlacker2() { } }

 

 

6.指令重排序

  其实创建一个对象,往往包含三个过程。 
  对于singleton = new Singleton(),这不是一个原子操作,在 JVM 中包含的三个过程。

    1、给 singleton 分配内存

    2、调用 Singleton 的构造函数来初始化成员变量,形成实例

    3、将singleton对象指向分配的内存空间(执行完这步 singleton才是非 null 了)

 

  针对JVM中的 指令重排序,我们可以使用 Volatile关键字来保证线程安全。

class SingletonVolatile{
    //volatile的作用是 :保证可见性,禁止重排序,但不能保证原子性。
    private volatile static SingletonVolatile singleton;

    public synchronized static SingletonVolatile getInstance(){
        if(singleton==null){
            synchronized (SingletonVolatile.class){
                if (singleton==null){
                    singleton= new SingletonVolatile();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }

    private SingletonVolatile(){}
}

 

 

研究不深,刚学习java,如果有什么差错,还望指出错误,共同改进。

 

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