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本篇內(nèi)容介紹了“Java單例模式有哪些”的有關(guān)知識,在實際案例的操作過程中,不少人都會遇到這樣的困境,接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧!希望大家仔細閱讀,能夠?qū)W有所成!
雙重檢查模式
public class Singleton { private volatile static Singleton singleton; //1:volatile修飾 private Singleton (){} public static Singleton getSingleton() { if (singleton == null) { //2:減少不要同步,優(yōu)化性能 synchronized (Singleton.class) { // 3:同步,線程安全 if (singleton == null) { singleton = new Singleton(); //4:創(chuàng)建singleton 對象 } } } return singleton; } }
推薦理由:
延遲初始化。和懶漢模式一致,只有在初次調(diào)用靜態(tài)方法getSingleton,才會初始化signleton實例。 性能優(yōu)化。同步會造成性能下降,在同步前通過判讀singleton是否初始化,減少不必要的同步開銷。 線程安全。同步創(chuàng)建Singleton對象,同時注意到靜態(tài)變量singleton使用volatile修飾。
為什么要使用volatile修飾?
雖然已經(jīng)使用synchronized進行同步,但在第4步創(chuàng)建對象時,會有下面的偽代碼:
memory=allocate(); //1:分配內(nèi)存空間ctorInstance(); //2:初始化對象singleton=memory; //3:設(shè)置singleton指向剛排序的內(nèi)存空間
當(dāng)線程A在執(zhí)行上面?zhèn)未a時,2和3可能會發(fā)生重排序,因為重排序并不影響運行結(jié)果,還可以提升性能,所以JVM是允許的。如果此時偽代碼發(fā)生重排序,步驟變?yōu)?->3->2,線程A執(zhí)行到第3步時,線程B調(diào)用getsingleton方法,在判斷singleton==null時不為null,則返回singleton。但此時singleton并還沒初始化完畢,線程B訪問的將是個還沒初始化完畢的對象。當(dāng)聲明對象的引用為volatile后,偽代碼的2、3的重排序在多線程中將被禁止!
靜態(tài)內(nèi)部類模式
public class Singleton { private Singleton(){ } public static Singleton getSingleton(){ return Inner.instance; } private static class Inner { private static final Singleton instance = new Singleton(); } }
推薦理由:
實現(xiàn)代碼簡潔。和雙重檢查單例對比,靜態(tài)內(nèi)部類單例實現(xiàn)代碼真的是太簡潔,又清晰明了。 延遲初始化。調(diào)用getSingleton才初始化Singleton對象。 線程安全。JVM在執(zhí)行類的初始化階段,會獲得一個可以同步多個線程對同一個類的初始化的鎖。
如何實現(xiàn)線程安全?
線程A和線程B同時試圖獲得Singleton對象的初始化鎖,假設(shè)線程A獲取到了,那么線程B一直等待初始化鎖。線程A執(zhí)行類初始化,就算雙重檢查模式中偽代碼發(fā)生了重排序,也不會影響線程A的初始化結(jié)果。初始化完后,釋放鎖。線程B獲得初始化鎖,發(fā)現(xiàn)Singleton對象已經(jīng)初始化完畢,釋放鎖,不進行初始化,獲得Singleton對象。
在涉及到反射和序列化的單例中,建議使用下文的枚舉類型模式。
其他類型的單例模式
懶漢模式(多線程不安全)
public class Singleton { private static Singleton instance = new Singleton(); private Singleton (){} public static Singleton getInstance() { return instance; } }
餓漢單例模式(多線程安全)
public class Singleton { private static Singleton instance = new Singleton(); private Singleton (){} public static Singleton getInstance() { return instance; } }
餓漢模式的線程安全同樣通過類加載解決同步問題,但沒有達到懶加載目的。(這里非常感謝之初z-chu的指正)
枚舉單例模式(多線程安全)
public enum Singleton { INSTANCE; public void doSomething(){ //todo doSomething }}
在Joshua Bloch大神的《Effective Java》是推薦該方法的。雖然線程安全,在實際開發(fā)中,還沒有被廣泛采用。因為太過簡潔以致于可讀性較差,還沒有在實戰(zhàn)中被廣泛推廣。枚舉單例模式的線程安全同樣利用靜態(tài)內(nèi)部類中講到類初始化鎖。枚舉單例模式能夠在序列化和反射中保證實例的唯一性。
高手之間的過招,必選擇枚舉單例模式。
“Java單例模式有哪些”的內(nèi)容就介紹到這里了,感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識可以關(guān)注億速云網(wǎng)站,小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實用文章!
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