9种Java单例模式详解(推荐)
单例模式的特点
- 一个类只允许产生一个实例化对象。
- 单例类构造方法私有化,不允许外部创建对象。
- 单例类向外提供静态方法,调用方法返回内部创建的实例化对象。
懒汉式(线程不安全)
其主要表现在单例类在外部需要创建实例化对象时再进行实例化,进而达到LazyLoading的效果。
通过静态方法getSingleton()和private权限构造方法为创建一个实例化对象提供唯一的途径。
不足:未考虑到多线程的情况下可能会存在多个访问者同时访问,发生构造出多个对象的问题,所以在多线程下不可用这种方法。
/** *@authorMrRoot *@since2018-12-17 *懒汉式(线程不安全) */ publicclassSingleton{ privatestaticSingletonsingleton; privateSingleton(){ } publicstaticSingletonsingleton(){ if(singleton==null){ singleton=newSingleton(); } returnsingleton; } }
懒汉式(线程安全,同步方法,不推荐使用)
针对懒汉式的线程不安全,自然会想到给getSingleton()进行synchronized加锁来保证线程同步。
不足:效率低。大多数情况下这个锁占用的额外资源都浪费了,每个线程在想获得类的实例时候,执行getSingleton()方法都要进行同步。
/** *@authorMrRoot *@since2019-3-27 *懒汉式(线程安全,同步方法,不推荐使用) */ publicclassSingleton{ privatestaticSingletonsingleton; privateSingleton(){ } publicstaticsynchronizedSingletonsingleton(){ if(singleton==null){ singleton=newSingleton(); } returnsingleton; } }
饿汉式(线程安全)
在进行类加载时完成实例化对象的过程就是饿汉式的形式。
避免了线程同步问题,在运行这个类的时候进行加载,之后直接访问
不足:相比接下来的静态内部类而言,这种方法比静态内部类多了内存常驻,容易造成内存浪费,也未达到延迟加载的效果。
/** *@authorMrRoot *@since2019-3-27 *饿汉式(线程安全) */ publicclassSingleton{ privatestaticSingletonsingleton=newSingleton(); privateSingleton(){ } publicstaticSingletonsingleton(){ returnsingleton; } }
静态内部类加载(线程安全)
静态内部类不会在单例加载时加载,当调用getSingleton()方法时才会进行加载,达到类似懒汉式效果,并且也是线程安全的。
类的静态属性只会在第一次加载类时进行初始化,所以上面的方法JVM帮助我们保证了线程的安全性,在类进行初始化时,其他线程无法进入。
/** *@authorMrRoot *@since2019-3-27 *静态内部类加载(线程安全) */ publicclassSingleton{ privatestaticSingletonsingleton; privatestaticclassSingletonInner{ privatestaticfinalSingletoninstance=newSingleton(); } publicstaticSingletongetSingleton(){ returnSingletonInner.instance; } }
枚举(线程安全)
自由串行化;保证只有一个实例;线程安全。
EffectiveJava作者所提倡的方法,近乎完美,在继承场景下不适用。
/** *@authorMrRoot *@since2019-3-27 *枚举(线程安全) */ enumSingleton{ INSTANCE; publicvoidmethod(){ } } classTest{ publicstaticvoidmain(String[]args){ Singleton.INSTANCE.method(); } }
懒汉式双重校验锁法(通常线程安全,不可保证完全安全)
使用同步代码块避免了第二种方法的效率低的问题,但此方法并不能完全起到线程同步的作用,与上面第一种方法产生的问题相似,多线程访问时可能产生多个对象。
/** *@authorMrRoot *@since2019-3-27 *懒汉式双重校验锁法(通常线程安全,不可保证完全安全) */ classSingleton{ privatestaticSingletonsingleton; privateSingleton(){ } publicstaticSingletonsingleton(){ if(singleton==null){ synchronized(Singleton.class){ if(singleton==null){ singleton=newSingleton(); } } } returnsingleton; } }
懒汉式双重检查终极版
与第六种方法不同的是,此方法给singleton的声明上加了关键字volatile,进而解决了低概率的线程不安全问题。
volatile起到禁止指令重排的作用,在它赋值完成之前,就不会调用读操作(singleton==null)。
/** *@authorMrRoot *@since2019-3-27 *懒汉式双重检查终极版(volatile) */ classSingleton{ privatestaticvolatileSingletonsingleton; privateSingleton(){ } publicstaticSingletonsingleton(){ if(singleton==null){ synchronized(Singleton.class){ if(singleton==null){ singleton=newSingleton(); } } } returnsingleton; } }
使用ThreadLocal实现(线程安全)
ThreadLocal会为每一个线程提供一个独立的变量副本,从而隔离了多个线程对数据的访问冲突。
对于多线程资源共享的问题,同步机制采用了“以时间换空间”的方式,而ThreadLocal采用了“以空间换时间”的方式。前者仅提供一份变量,让不同的线程排队访问,而后者为每一个线程都提供了一份变量,因此可以同时访问而互不影响。
/** *@authorMrRoot *@since2019-3-27 *使用ThreadLocal实现(线程安全) */ classSingleton{ privatestaticfinalThreadLocalsingleton=new ThreadLocal (){ @Override protectedSingletoninitialValue(){ returnnewSingleton(); } }; privateSingleton(){ } publicstaticSingletongetSingleton(){ returnsingleton.get(); } }
使用CAS锁实现(线程安全)
/** *@authorMrRoot *@since2019-3-27 *使用CAS实现(线程安全) */ publicclassSingleton{ privatestaticfinalAtomicReferenceINSTANCE=newAtomicReference (); privateSingleton(){ } publicstaticfinalSingletongetSingleton(){ for(;;){ Singletoncurrent=INSTANCE.get(); if(current!=null){ returncurrent; } current=newSingleton(); if(INSTANCE.compareAndSet(null,current)){ returncurrent; } } } publicstaticvoidmain(String[]args){ Singletonsingleton1=Singleton.getSingleton(); Singletonsingleton2=Singleton.getSingleton(); System.out.println(singleton1==singleton2); } }
以上所述是小编给大家介绍的9种Java单例模式详解整合,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对毛票票网站的支持!