Java多线程案例——单例模式

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??内容导读??

• ??Java多线程案例之单例模式
• • ??1. 单例模式概述
  • ??2.单例模式实现
  • • 2.1 饿汉模式
    • 2.2 懒汉模式-单线程版
    • 2.3 懒汉模式-多线程版
    • 2.4 懒汉模式-多线程版(改进)

??Java多线程案例之单例模式

??1. 单例模式概述

啥是设计模式

设计模式好比象棋中的 “棋谱”. 红方当头炮, 黑方马来跳. 针对红方的一些走法, 黑方应招的时候有
一些固定的套路. 按照套路来走局势就不会吃亏.

软件开发中也有很多常见的 “问题场景”. 针对这些问题场景, 大佬们总结出了一些固定的套路. 按照
这个套路来实现代码, 也不会吃亏.

单例模式能保证某个类在程序中只存在唯一一份实例, 而不会创建出多个实例.

这一点在很多场景上都需要. 比如 JDBC 中的 DataSource 实例就只需要一个.

单例模式具体的实现方式, 分成 “饿汉” 和 “懒汉” 两种.

• 饿汉模式：在类加载阶段就把实例创建出来
• 懒汉模式：通过getInstance方法来获取到实例，首次调用该方法的时候，才真正创建实例。

??2.单例模式实现

2.1 饿汉模式

在类加载阶段就把实例创建出来

static class Singleton {
    //把构造方法设为private，防止在类外面调用构造方法，也就禁止了调用者在其他地方创建实例的机会
     private Singleton() {
     }
     private static Singleton instance=new Singleton();
     public static Singleton getInstance() {
          return instance;
     }
}

如果多个线程调用getInstance，是否出现问题呢？

此处认为是线程安全的，因为是多个线程读（只有return instance），不涉及修改。

2.2 懒汉模式-单线程版

类加载的时候不创建实例. 第一次使用的时候才创建实例

static class Singleton {
        private Singleton() {}
        private static Singleton instance=null;
        public static Singleton getInstance() {
            if(instance==null) {
                instance=new Singleton();
            }
            return instance;
        }
}

2.3 懒汉模式-多线程版

在上述2.2的代码示例中，如果实例已经创建完毕，后续再调用getInstance，此时不涉及修改操作，是线程安全的。

但是如果实例尚未创建，此时就可能会涉及到修改（分为两步 LOAD和SAVE），如果确实存在多个线程同时修改，就会涉及到线程安全问题。

如何解决这里的问题呢？
加锁

注意！！！
这是一种典型的错误写法，此处线程不安全主要是因为if操作和=操作不是原子的，我们加锁的目的是让代码具有原子性，就应该使用synchronized把这两个操作包裹上。

注意！！！

如果这样加锁，确实解决了线程安全问题，但是也引入了新问题，getInstance是首次调用的时候才涉及线程安全问题，在后续调用时就不涉及了（后续不存在修改操作了），所以如果我们按照刚才这个加锁方法，不仅仅时首次调用，包括后续的调用也会涉及到加锁操作

后续本来没有线程安全问题，不需要加锁，如果加锁便是多此一举，
加锁操作本身是一个开销比较大的操作，在不该加锁的地方加锁了，可能会让这个代码的速度降低很多倍。

2.4 懒汉模式-多线程版(改进)

为了解决2.3中提出的问题，我们想出了下边这种解决方式

首次调用的时候就加锁，后续调用的时候就不加锁，改进后的代码我们发现，if(instance==null)这一个条件在synchronized内外各出现了一次，如果没有synchronized这样的代码是无意义的，但是有了synchronized之后，这个代码及就很关键，看似这两条判读语句紧挨着，但是由于有锁的干预，就会使得这两条代码相距很远。

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最后的话

总结不易，希望uu们不要吝啬你们的??哟(＾Ｕ＾)ノ~ＹＯ！！如有问题，欢迎评论区批评指正??