单例模式多种创建考虑

本文详细探讨了单例模式的设计原理及其实现方式,包括线程安全与性能优化的考量。介绍了四种不同的单例设计模式,分别是内部设计实现、线程安全的单例设计、无阻塞单例设计以及适用于高并发场景的单例设计。

package com.java.oop.instance;
/**

  • 面试:谈谈你对单例模式的认识?
  • 对象单例设计:(设计类时保证类的实例在内存中只有一份)
  • 1)内部设计实现(对类自身进行设计)
  • 2)外部设计实现(对类的对象提供一种池)
    */
    //如何保证如下类的设计在内存中只有一份类的实例?
    //方案1:
    class Singleton01{
    //构造方法私有化,不允许外界直接构建对象
    private Singleton01() {
    System.out.println(“Singleton01()”);
    }
    private static Singleton01 instance;
    public static Singleton01 getInstance() {
    if(instance==null) {
    instance=new Singleton01();
    }
    return instance;
    }
    }//此类的设计存在线程不安全?
    //思考出现线程不安全的原因?
    //1)多个线程并发执行
    //2)多个线程有共享数据集
    //3)多个线程在共享数据集上的操作是非原子操作.

//方案2:线程安全,有阻塞或少阻塞的单例设计
class Singleton02{//适合大对象,稀少用(并发访问少)
//int array[]=new int[2048];
//构造方法私有化,不允许外界直接构建对象
private Singleton02() {
System.out.println(“Singleton02()”);
}
//volatile 关键字的作用(修饰类中属性)
//1)保证线程的可见性
//2)禁止指令重排序
//3)但不能保证其原子性
//记住:当多个线程对一个共享变量进行操作时,请使用volatile修饰
private static volatile Singleton02 instance;
//synchronized 保证代码的原子性(不能同时有多个线程对这个代码块进行访问)
//synchronized 要让多个线程在这个代码块上顺序执行
//此设计虽然保证了安全,但性能会被降低.
// public synchronized static Singleton02 getInstance() {
// if(instancenull) {
// instance=new Singleton02();
// }
// return instance;
// }
//重构如上方法的设计,既要保证安全又要提高性能
public static Singleton02 getInstance() {
if(instance
null) {
synchronized (Singleton02.class) {
System.out.println(“synchronized”);
if(instance==null) {
instance=new Singleton02();//分配空间,属性初始化,调用构造方法,为instance赋值
}
}
}
return instance;
}
//public static void show() {}
}
//方案3:线程安全,无阻塞
class Singleton03{//适合:小对象,频繁用
//int array[]=new int[2048];
private Singleton03() {}
//类加载时对象创建且只创建一次
private static Singleton03 instance=
new Singleton03();
public static Singleton03 getInstance() {
return instance;
}
public static void show() {}
}//此单例的缺陷?可能占用资源比较多,尤其是大对象.

//单例设计方案4
class Singleton04{//大对象,频繁用(高并发,大量访问)
//int array[]=new int[2048];
private Singleton04() {}
//通过内部类实现属性的延迟初始化(懒加载,延迟加载)
static class Inner{
private static Singleton04 instance=
new Singleton04();
}
public static Singleton04 getInstance() {
return Inner.instance;
}
//public static void show() {}
}

public class TestObjectInstance03 {
public static void main(String[] args) {
//doTestSingleThread01();
doTestManyThread02();
}

private static void doTestManyThread02() {
	//局部内部类
	class Task implements Runnable{
		@Override
		public void run() {
			Singleton02.getInstance();
		}
	}
	Thread t1=new Thread(new Task());
	Thread t2=new Thread(new Task());
	Thread t3=new Thread(new Task());
	t1.start();
	t2.start();
	t3.start();
	
}

//alt+shift+m
private static void doTestSingleThread01() {
	Singleton01 s1=Singleton01.getInstance();
	Singleton01 s2=Singleton01.getInstance();
    System.out.println(s1==s2);
}

}

物联网通信协议测试是保障各类设备间实现可靠数据交互的核心环节。在众多适用于物联网的通信协议中,MQTT(消息队列遥测传输)以其设计简洁与低能耗的优势,获得了广泛应用。为确保MQTT客户端与服务端的实现严格遵循既定标准,并具备良好的互操作性,实施系统化的测试验证至关重要。 为此,采用TTCN-3(树表结合表示法第3版)这一国际标准化测试语言构建的自动化测试框架被引入。该语言擅长表达复杂的测试逻辑与数据结构,同时保持了代码的清晰度与可维护性。基于此框架开发的MQTT协议一致性验证套件,旨在自动化地检验MQTT实现是否完全符合协议规范,并验证其与Eclipse基金会及欧洲电信标准化协会(ETSI)所发布的相关标准的兼容性。这两个组织在物联网通信领域具有广泛影响力,其标准常被视为行业重要参考。 MQTT协议本身存在多个迭代版本,例如3.1、3.1.1以及功能更为丰富的5.0版。一套完备的测试工具必须能够覆盖对这些不同版本的验证,以确保基于各版本开发的设备与应用均能满足一致的质量与可靠性要求,这对于物联网生态的长期稳定运行具有基础性意义。 本资源包内包含核心测试框架文件、一份概述性介绍文档以及一份附加资源文档。这些材料共同提供了关于测试套件功能、应用方法及可能包含的扩展工具或示例的详细信息,旨在协助用户快速理解并部署该测试解决方案。 综上所述,一个基于TTCN-3的高效自动化测试框架,为执行全面、标准的MQTT协议一致性验证提供了理想的技术路径。通过此类专业测试套件,开发人员能够有效确保其MQTT实现的规范符合性与系统兼容性,从而为构建稳定、安全的物联网通信环境奠定坚实基础。 资源来源于网络分享,仅用于学习交流使用,请勿用于商业,如有侵权请联系我删除!
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