设计模式学习（五）：单例模式 （下）

2019年12月17日

承接上文《设计模式学习（五）：单例模式 （上）》，继续设计模式学习，补充“单例模式”的三种方法，分别是：双锁校验、内部类、枚举类。

目录

4、双重校验

5、内部类

6、枚举类

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4、双重校验

• volatile防止指令重排

• synchronized对象锁解决并发问题

package design.SinglePattern;

/**
 * 双锁检验
 * 双重非空判断，new对象前加一次锁。
 * volatile关键字，考虑的是，new关键字在虚拟机中执行时其实分为很多步骤，具体原因可以参考深入理解java虚拟机一书（考虑的是这个new关键字字节码执行时是非原子性的），而volatile关键字可以防止指令重排。
 * @author moubin.mo
 * @date: 2019/12/17 16:11
 */

public class SingletonCase4 {

	/**volatile防止指令重排*/
	private static volatile SingletonCase4 singleton;

	public SingletonCase4() {
	}

	/**
	 * 只是在实例为空时才进行同步创建
	 * 为什么做了2次判断？
	 * A线程和B线程同时进入方法： getInstance()
	 * 然后都在1位置处判断了实例为null
	 * 然后都进入了同步块2中
	 * 然后A线程优先进入了同步代码块2中（B线程也进入了），然后创建了实例
	 * 此时，如果没有3处的判断，那么A线程创建实例同时，B线程也会创建一个实例
	 * 所以，还需要做2次判断
	 * */
	public static SingletonCase4 getInstance(){
		if (singleton == null){ // 1
			synchronized (SingletonCase4.class){ // 同步块2
				if (singleton == null){ // 3
					singleton = new SingletonCase4();
				}
			}
		}
		return singleton;
	}

}

 

5、内部类

• 实现内部类的懒加载
• 内部类的属性为静态变量的初始化，因此不存在线程安全问题
•  调用构造方法时，外部类被加载，但这时其静态内部类其实未被加载；直到调用该内部类的静态方法时，内部类的属性才被加载。

package design.SinglePattern;

/**
 * 内部类
 * 优点：由于静态内部类跟外部类是平级的，所以外部类加载的时候不会影响内部类，因此实现了lazy loading, 同时也是利用静态变量的方式，使得INSTANCE只会在SingletonHolder加载的时候初始化一次，从而保证不会有多线程初始化的情况，因此也是线程安全的。
 * @author moubin.mo
 * @date: 2019/12/17 16:11
 */

public class SingletonCase5 {
	//静态内部类,在被用到时才加载（根据内部类不会在其外部类被加载的同时被加载的事实）
	private static class SingletonCase5Holder{
		private static final SingletonCase5 singleton = new SingletonCase5();
	}

	public SingletonCase5() {
	}

	public static SingletonCase5 getInstance(){
		return SingletonCase5Holder.singleton;
	}

}

 

6、枚举类

• 枚举类的属性为一个懒加载的私有变量
• 首先我们分析一下，为什么枚举类可以保证线程安全？原因是：经过反编译，枚举类内部是执行了静态代码块，和饿汉式代码有异曲同工之妙，前面我们分析了当一个Java类第一次被真正使用到的时候静态资源被初始化、Java类的加载和初始化过程都是线程安全的。所以，创建一个enum类型是线程安全的。

package design.SinglePattern;

/**
 * 枚举类
 * 本质就是：创建一个枚举类，封装一个对象,枚举类私有构造器中初始化对象
 * @author moubin.mo
 * @date: 2019/12/17 16:11
 */

public class SingletonCase6 {
	static enum SingletonEnum {
		//创建一个枚举对象，该对象天生为单例
		INSTANCE;
		private SingletonCase6 singleton;

		//私有化枚举的构造函数
		private SingletonEnum() {
			System.out.print("-----1-----");
			singleton = new SingletonCase6();
		}

		public SingletonCase6 getSingleton() {
			System.out.print("-----2-----");
			return singleton;
		}
	}

	private SingletonCase6() {
	}

	public static SingletonCase6 getInstance(){
		System.out.print("-----3-----");
		return SingletonEnum.INSTANCE.getSingleton();
	}

	public static void main(String[] args) {
		getInstance();
	}
}

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