单例模式

最新推荐文章于 2025-05-23 19:33:43 发布

ME ++

最新推荐文章于 2025-05-23 19:33:43 发布

阅读量452

点赞数 1

CC 4.0 BY-SA版权

分类专栏： JAVA程序员面试宝典，设计模式

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/MaoTongBin/article/details/73380515

JAVA程序员面试宝典，设计模式专栏收录该内容

1 篇文章

订阅专栏

本文介绍了单例模式的概念及其两种实现方式：饿汉式和懒汉式。针对多线程环境下单例模式可能出现的问题，详细解释了如何使用同步机制保证线程安全，并探讨了效率更高的双重检查锁定。

package main.java.Chapter_13.Section_2;

/**
 * 单例模式:单例模式是一种常用的软件设计模式。在它的核心结构中只包含一个被称为单例的特殊类。通过单例模式可以保证系统中一个类只有一个实例。即一个类只有一个对象实例
 * 保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点 一个类有且仅有一个实例，并且自行实例化向整个系统提供
 * @author maotb
 * @version 1.0 2016-06-17
 */

/*
 * 饿汉式
 */
class Singleton {

	// 定义私有构造方法，这样就不存在默认构造方法。不可以通过构造方法进行实例化
	private Singleton() {
	}

	// 那么如果实例化这个类呢
	// 只能在自己的内部定义自己一个实例
	// 注意，这是private，只供内部调用
	private static Singleton instance = new Singleton();

	// 自己定一个实例需要提供给外界使用
	// 这里提供一个供外部访问本class的静态方法，可以直接访问
	public static Singleton getInstance() {
		return instance;
	}
}

/*
 * 懒汉式
 */
class Singleton2 {

	// 定义私有构造方法，这样就不存在默认构造方法。不可以通过构造方法进行实例化
	private Singleton2() {
	}

	private static Singleton2 instance = null;

	// 在多线程的情况下，，如果现在存在着线程A和B，代码执行情况是这个样子的，线程A执行到了If(singleton== null)，线程B执行到了Singleton = new Singleton();
	// 线程B虽然实例化了一个Singleton，但是对于线程A来说判断singleton还是没有初始化的，所以线程A还会对singleton进行初始化。
	// 因此这里使用synchronized来保障线程安全
	// 这样的话，当线程B访问这个函数的时候，其他的任何要访问该函数的代码不能执行，直到线程B执行完该函数（这是利用锁实现的）。
	public static synchronized Singleton2 getInstance() {
		// 这种方法比上面有所改进，不用每次都进行生成对象，只是第一次使用时生成实例，提高了效率
		if (instance == null) {
			instance = new Singleton2();
		}
		return instance;
	}

}

多线程下的单例模式

知道了什么是单例模式，也知道了单例模式怎么实现，是不是神功已经练成了呢？哈哈哈，真正地武林高手，不仅仅是自己的功夫深，还要知道自己的功夫有什么漏洞，让我们看看上面的实现方式的bug吧。（看标题就明白了吧！！）

对，那就是在多线程的情况下，会有问题。对于懒汉式实现的方式，如果现在存在着线程A和B，代码执行情况是这个样子的，线程A执行到了If(singleton == null)，线程B执行到了Singleton = new Singleton();线程B虽然实例化了一个Singleton，但是对于线程A来说判断singleton还是木有初始化的，所以线程A还会对singleton进行初始化。看看，出现问题了吧，年轻人不要惧怕问题，看看怎么解决吧。这就要用到Synchronized（同步）了，java编程语言中提供了两种同步方式：“同步方法”和“同步声明”。

于是乎，只要把Public static Singleton getInstance()加上一个Synchronized就ok了，

Public static Synchronized Singleton getInstance()。这样的话，当线程B访问这个函数的时候，其他的任何要访问该函数的代码不能执行，直到线程B执行完该函数（这是利用锁实现的）。看看很容易解决的，所以嘛，记住哦，出现问题不要怕啊。

这样写东西是真的有点烦人，但是我不得不说这样还是不太好的，因为多个线程访问同一个函数的时候，那么只能有一个线程能够访问这个函数，这显然效率有点低吧，其实可以用另外一种不同方式。看看代码：

Public static Singleton getInstance()

{

If(singleton == null)

{

Synchronized(singleton.class)

{

Singleton = new Singleton();

}

这种方式将在方法上的声明转移到了内部的代码块中，只有当singleton=null时，才需要锁机制，但是如果线程A和B同时执行到了Synchronized(singleton.class)，虽然也是只有一个线程能够执行，假如线程B先执行，线程B获得锁，线程B执行完之后，线程A获得锁，但是此时没有检查singleton是否为空就直接执行了，所以还会出现两个singleton实例的情况。于是双重检查模式（DCL）就出现了。代码如下：

Public static Singleton getInstance()

{

If(singleton == null)

{

Synchronized(singleton.class)

{

If(singleton == null)

{

Singleton = new Singleton();

}