[java]单类模式(包括双重判空 volatile 单例模式详解)

最新推荐文章于 2022-12-15 09:23:02 发布

chengsiguo

最新推荐文章于 2022-12-15 09:23:02 发布

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分类专栏： Singleton 文章标签： Design pattern

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/chengsiguo/article/details/88642928

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本文详细介绍了Java中的单例模式，包括静态常量和静态代码块的饿汉式实现，以及双检锁（Double-Check）的实现方式。同时，文章深入探讨了synchronized关键字的作用，指出其用于保证线程安全和防止指令重排序，并对比了volatile关键字的特点，强调其在多线程中的可见性和禁止指令重排序。最后，讨论了单例模式的访问权限和构造函数的重要性。

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单类模式：
1. 静态常量饿汉式

  public class Singleton {
    priavte final static Singleton INSTANCE = new Singleton();
    private Singleton() {}//类的构造方法一般是public的，因为这可以方便我们进行实类的创建。
   // 严格说，这个构造函数不属于默认的构造函数，因为编译器自动生成的默认构造函数的访问权限与类的访问权限相同。
    public static Singleton getInstance() {
    return INSTANCE;
     }
    }

2.静态代码块饿汉式

public class Singleton {
private static Singleton ainstance;
static {
ainstance = new Singleton();
}
private Singleton(){}
public static Singleton getInstance(){
return ainstance;
}
}

以上都是在类的装载的同时去实例化对象。

3.双重检查

public class Singleton {
private static volatile Singleton singleton;
private Singleton(){}
 
public static Singleton getInstance(){
if(singleton == null) {//为下面同步锁减负，保证效率。存在至少两个线程同时通过这里（无法保证单类）
    synchronized（this） { //有时存在几个线程同时运行到这里，为了安全所以需要上锁，阻塞某些线程
     if（singleton == null） {//如果至少2个线程先后获得同步锁，这个判空条件将保证只new一次实例
        singleton = new singleton( );
    }
  }
}
   return singleton;
  }
} // 上面有个典型的doubleCheck

Double-Check概念对于多线程开发者来说不会陌生，如代码中所示，我们进行了两次if (singleton == null)检查，这样就可以保证线程安全了。优点：线程安全；延迟加载；效率较高。

synchronized关键字有两种用法：同步方法，同步代码块
当某个对象（实例）调用了同步方法，这该实例独占该实例的同步锁，此时该实例的其他同步方法等必须等待该同步方法执行完毕释放同步锁后。才能被执行。
Note：必须将每一个能访问到共享资源的方法修饰为synchronized。
synchronized和volatile（挥发性）的区别
一旦一个共享变量（类的成员变量、类的静态成员变量）被volatile修饰之后，那么就具备了两层语义：
1）保证了不同线程对这个变量进行操作时的可见性，即一个线程修改了某个变量的值，这新值对其他线程来说是立即可见的。
2）禁止进行指令重排序。
volatile本质是在告诉jvm当前变量在寄存器（工作内存）中的值是不确定的，需要从主存中读取；
synchronized则是锁定当前变量，只有当前线程可以访问该变量，其他线程被阻塞住。

1.volatile仅能使用在变量级别； synchronized则可以使用在变量、方法、和类级别的
2.volatile仅能实现变量的修改可见性，并不能保证原子性； synchronized则可以保证变量的修改可见性和原子性
3.volatile不会造成线程的阻塞； synchronized可能会造成线程的阻塞。
4.volatile标记的变量不会被编译器优化； synchronized标记的变量可以被编译器优化

NOTE：如果一个类的访问权限是private，这个类将隐藏它内部的所有内容（子类也不行）。如果父类不允许它的子类通过继承产生的子类来访问它的成员变量，可将这个成员变量设置为private。修饰符为protected的类，其子类和同包下的其他类是可见的。
构造方法：每当实例化一个变量后，类都会自动调用其构造函数。
类的默认权限是同包存取范围。

参考博客：
1.https://blog.youkuaiyun.com/sunzhaojie613/article/details/74998902
Java 双重判空 volatile 单例模式详解
2.https://www.cnblogs.com/zhaoyan001/p/6365064.html
单例模式的八种写法比较
3.https://www.cnblogs.com/gaojunguangblog/p/4949114.html
synchronized和volatile的使用方法以及区别
4.https://www.cnblogs.com/yangfei-beijing/p/5952934.html
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