11 单例&多线程

单例模式,最常见的就是饥饿模式,和懒汉模式,一个直接实例化对象一个调用方法时进行实例化对象。在多线程模式中,考虑到性能和线程安全问题。我们一般选择下面两种比较经典的单例模式,在性能提高的同时,又保证了线程安全。

饿汉式没有线程安全问题,懒汉式需要双重锁定解决可能的线程安全问题,下面是对懒汉模式实现线程安全的方法。
饿汉式的缺点是类一加载就实例化,提前占用系统资源

Doubble check instance    双重校验模式

Static inner class    静态内部加载类

 

 

静态内部加载模式示例:

    使用内部类的好处是,静态内部类不会在单例加载时就加载,而是在调用getInstance()方法时才进行加载,达到了类似懒汉模式的效果,而这种方法又是线程安全的

 

package edu.sdut.queue;

 

//线程安全

public class InnerSingleton {

private static class Singletion{

private static InnerSingleton single = new InnerSingleton();

}

public static InnerSingleton getInstance() {

return Singletion.single;

}

}

双重校验模式示例:

 

/**

 *  双重校验模式,多线程打印出来的对象哈希值是一样的,说明是线程安全的单例模式

 * @author Vision_TXG

 *

 */

public class DubbleSingleton {

private static DubbleSingleton ds;

public static DubbleSingleton getDe() {

if(ds == null) {

try {

//模拟初始化对象的准备时间...

Thread.sleep(3000);

}catch(Exception e) {

e.printStackTrace();

}

synchronized(DubbleSingleton.class) {

if(ds==null) {

ds = new DubbleSingleton();

}

}

}

return ds;

}

public static void main(String[] args) {

Thread t1 = new Thread(new Runnable() {

 

@Override

public void run() {

// TODO Auto-generated method stub

System.out.println(DubbleSingleton.getDe().hashCode());

}

},"t1");

Thread t2 = new Thread(new Runnable() {

 

@Override

public void run() {

// TODO Auto-generated method stub

System.out.println(DubbleSingleton.getDe().hashCode());

}

},"t2");

t1.start();

t2.start();

}

}

 

模式是一种设计模式,它保证类在整个程序中只能创建一个实。在多线程环境下,如果不加以处理,可能会出现多个线程同时调用getInstance()方法创建实的问题,从而违反了模式的原则。 为了在多线程环境下保证模式的正确性,可以采用以下几种解决方案: 1. 懒汉式-线程不安全:在 getInstance() 方法中进行实化时,没有进行多线程并发控制,可能会导致创建多个实的问题。 2. 懒汉式-线程安全:在 getInstance() 方法加上 synchronized 关键字,使用同步锁来控制多线程并发访问,确保只有一个线程能够创建实。但是,由于加锁会造成多线程竞争锁资源的性能损耗,因此并不推荐使用该方式。 3. 饿汉式:在类加载时就进行实化,保证了线程安全,不存在并发问题。但是,由于直接创建对象实,可能会占用空间,影响程序的性能。 4. 双重检查锁定:使用 volatile 关键字来保证多线程环境下的可见性,通过两次判断实是否为 null 来控制并发访问。第一次判断是为了避免不必要的同步锁开销,第二次判断是为了在实为 null 的情况下进行同步锁。这种方式可以避免懒汉式加锁方式的性能问题。 5. 静态内部类:利用类加载机制和类初始化锁的特性,在静态内部类中创建实,保证了线程安全性和延迟加载。通过静态内部类的方式创建,只有在调用 getInstance() 方法时才会加载内部类,从而实现了懒加载。 综上所述,针对多线程环境下的模式,可以根据具体需求选择适当的实现方式。在保证线程安全的前提下,尽量避免加锁操作,以提高程序的性能。
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