单例模式

本文详细阐述了单例模式的基本概念及其线程安全问题,并提供了两种改进方案:静态初始化单例变量和双重锁机制,以确保在多线程环境下正确获取唯一实例。

单例模式

即确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。


实现很简单,将构造函数私有,并提供静态的方法获得实例,该静态方法利用判断全局静态变量是否为null而决定是否初始化一个实例。

public class Singleton {
	public static Singleton model;

	private Singleton() {
	}

	public static Singleton GetSingleton() {
		if(model==null){
			model = new Singleton();
		}
		return model;
	}
}
但是这样的单例模式是非线程安全的。

第一个线程在进行完==null判断过后进行切换,第二个线程进行==null判断的时候仍然会进入if分支

所以必须对GetSingleton函数进行同步 用关键字 synchronized。

而是用同步是的获得singleton实例的效率下降100倍。

解决方法有2:

1. 静态初始化单例变量

public class Singleton {
	private static Singleton model = new Singleton();

	private Singleton() {
	}

	public static Singleton GetSingleton() {
		return model;
	}
}

2.双重锁机制

首先利用volatile使得不同线程对于静态变量的改变都会被发现,而不会因为利用寄存器等而忽略了其他线程对于静态变量的更改,主要是防止编译器的优化。

volatile应该解释为“直接存取原始内存地址”比较合适,“易变的”这种解释简直有点误导人;
“易变”是因为外在因素引起的,像多线程,中断等,并不是因为用volatile修饰了的变量就是“易变”了,假如没有外因,即使用volatile定义,它也不会变化;
而用volatile定义之后,其实这个变量就不会因外因而变化了,可以放心使用了;

public class Singleton{
	private volatile static Singleton uniqueInstance;
	
	private Singleton(){}
	
	public static Singleton getInstance(){
		if(uniqueInstance == null){
			synchronized(Singleton.class){
				if(uniqueInstance == null){
					uniqueInstance = new Singleton();
				}
			}
		}
		return uniqueInstance;
	}
}
1、synchronized关键字的作用域有二种: 
1)是某个对象实例内,synchronized aMethod(){}可以防止多个线程同时访问这个对象的synchronized方法(如果一个对象有多个synchronized方法,只要一个线程访问了其中的一个synchronized方法,其它线程不能同时访问这个对象中任何一个synchronized方法)。这时,不同的对象实例的synchronized方法是不相干扰的。也就是说,其它线程照样可以同时访问相同类的另一个对象实例中的synchronized方法; 
2)是某个类的范围,synchronized static aStaticMethod{}防止多个线程同时访问这个类中的synchronized static 方法。它可以对类的所有对象实例起作用。
2、除了方法前用synchronized关键字,synchronized关键字还可以用于方法中的某个区块中,表示只对这个区块的资源实行互斥访问。用法是: synchronized(this){/*区块*/},它的作用域是当前对象;
3、synchronized关键字是不能继承的,也就是说,基类的方法synchronized f(){} 在继承类中并不自动是synchronized f(){},而是变成了f(){}。继承类需要你显式的指定它的某个方法为synchronized方法;

Java语言的关键字,当它用来修饰一个方法或者一个代码块的时候,能够保证在同一时刻最多只有一个线程执行该段代码。
     一、当两个并发线程访问同一个对象object中的这个synchronized(this)同步代码块时,一个时间内只能有一个线程得到执行。另一个线程必须等待当前线程执行完这个代码块以后才能执行该代码块。
     二、然而,当一个线程访问object的一个synchronized(this)同步代码块时,另一个线程仍然可以访问该object中的非synchronized(this)同步代码块。
     三、尤其关键的是,当一个线程访问object的一个synchronized(this)同步代码块时,其他线程对object中所有其它synchronized(this)同步代码块的访问将被阻塞。
     四、第三个例子同样适用其它同步代码块。也就是说,当一个线程访问object的一个synchronized(this)同步代码块时,它就获得了这个object的对象锁。结果,其它线程对该object对象所有同步代码部分的访问都被暂时阻塞。
     五、以上规则对其它对象锁同样适用.



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