04并发编程_DCL

最新推荐文章于 2024-09-26 14:26:13 发布

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本文深入解析单例模式的七种实现方式，包括饿汉式、懒汉式、懒汉式加同步方法、DCL、Volatile加双检锁、内部类及枚举，探讨其线程安全性与性能表现。

单例模式

模式是脱离语言的。

问题的由来：

为什么？

多个线程操作不同实例对象。多个线程要操作同一对象，要保证对象的唯一性

解决的问题：

实例化过程中只实例化一次

解决的思路

有一个实例化的过程（只有一次），产生实例化对象 new

提供返回实例对象的方法 getInstace()

单例模式的分类

1.饿汉式

线程安全：在类加载时候已经被实例化一次，所以只有这一次，线程安全

懒加载：没有延迟加载，如果好长时间不使用，影响性能

public class HungerySingletonDemo {
    //加载时产生实例对象
    private static HungerySingletonDemo getInstance = new HungerySingletonDemo();

    private HungerySingletonDemo(){

    }

    public static HungerySingletonDemo getInstance(){
        return getInstance;
    }

    //测试代码
    public static void main(String[] args) {
        HungerySingletonDemo singletonDemo = HungerySingletonDemo.getInstance();

        //多线程
        for (int i = 0; i < 20 ; i++) {
            new Thread(()->{
                System.out.println(HungerySingletonDemo.getInstance());
            }).start();
        }
    }
}

2.懒汉式

线程不安全，不能保证实例对象的唯一性，实现了懒加载，性能好，两个线程同时判断 null=instance 执行new对象就不能保证只有一个实例对象了

public class HoonSingleton {

    private static HoonSingleton instance;

    private HoonSingleton(){}

    public static HoonSingleton getInstance(){
        if(null == instance){
            instance = new HoonSingleton();
        }
        return instance;
    }

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 20 ; i++) {
            new Thread(()->{
                System.out.println( HoonSingleton.getInstance());
            }).start();

        }
    }
}

3.懒汉式+同步方法

线程安全，实现懒加载，synchronized退化到了串行执行

public class HoonSyncSingleton {

    private static HoonSyncSingleton instance;

    private HoonSyncSingleton(){}

    public synchronized static HoonSyncSingleton getInstance(){
        if(null == instance)
            instance = new HoonSyncSingleton();
        return instance;
    }

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 20 ; i++) {
            new Thread(()->{
                System.out.println(HoonSyncSingleton.getInstance());
            }).start();
        }
    }
}

4.DCL

线程安全，实现懒加载，问题：因为指令重拍引起空指针异常

public class DCLSingleton {

    private static DCLSingleton instance;

    private DCLSingleton(){

    }

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

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            new Thread(()->{
                System.out.println(DCLSingleton.getInstance());
            }).start();

        }
    }
}

5.Volatile+Double-check

只是在上一代码中增加了一个volatie关键字，进行了优化

public class DCLVolatileSingleton {

    private volatile static DCLVolatileSingleton instance;

    private DCLVolatileSingleton(){

    }

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

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            new Thread(()->{
                System.out.println(DCLVolatileSingleton.getInstance());
            }).start();

        }
    }
}

6.内部类（推荐使用）
实现了懒加载，没有使用锁，内部类不会加载，只有主动调用才会加载

声明类的时候，成员变量中不声明实例变量，而放到内部静态类中，

public class HolderSingleton {

    private  HolderSingleton(){
    }

    private static class Holder{
        private static HolderSingleton instance = new HolderSingleton();
    }

    public static HolderSingleton  getInstance(){
        return Holder.instance;
    }

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            new Thread(()->{
                System.out.println(HolderSingleton.getInstance());
            }).start();
        }
    }
}

7.枚举（推荐使用）

public class EnumSingletom {

    private EnumSingletom() {}

    public static EnumSingletom getInstance() {
        return EnumHolder.INSTANCE.instance;
    }

    //内部类延迟加载
    private enum EnumHolder {
        INSTANCE;
        private EnumSingletom instance;

        EnumHolder() {
            this.instance = new EnumSingletom();
        }

        private EnumSingletom getInstance() {
            return instance;
        }
    }
}