java static 对象加锁_Java学习——单例模式

最新推荐文章于 2024-11-22 08:58:22 发布

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#java static 对象加锁

本文详细介绍了单例模式的概念及其在软件开发中的应用。探讨了单例模式的多种实现方式，包括懒汉式、饿汉式、双重校验锁、静态内部类及枚举方式，并分析了各自的优缺点。

GOF四人合著出版了一本名为Design Patterns - Elements of Reusable Object-Oriented Software（中文译名：设计模式 - 可复用的面向对象软件元素）的书，共有23种设计模式，而这些设计模式又分为3大类：

1、创建型模式

2、结构型模式

3、行为型模式

单例模式属于第一种，是创建型模式

什么是单例模式呢？what？

答：顾名思义，就是单一的一个实例（只有一个对象）的模式

为什么只需要一个实例，有个鸟用？

答：一个全局使用的类频繁的创建与销毁，浪费时间，消耗资源。

有鸟用啊，当我们想控制一个类的实例数目，节省系统资源的时候。

那它是怎么做到只有一个实例的呢？

我们知道，构造器是用来创建对象的（实例化），我们只需要让该类的构造器私有

应用的实例：

一个班级只有一个班主任，一个帝国只有一个国王。

Windows系统是多进程多线程的，在操作一个文件的时候，就不可避免多个进程或者多个进程同时操作这一个文件对象，所以所有文件的处理必须通过唯一的实例来进行。

优点：只有一个实例，减少内存的开销，频繁的创建和销毁实例。

缺点：没有接口，不能继承。

使用场景：

Java中的IO与数据流的连接等。

几种实现方式:

1、懒汉式（lazy loading），线程不安全（没有用synchronized修饰那个得到的方法）

很懒，很懒，很懒，这种实现的方式就是不支持多线程。严格意义他不是单例模式

第一次调用getInstance（）的时候才去创建那个单例对象

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

我们来看加锁的，加了synchronized

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

虽然支持了多线程，但是加锁会影响效率，

2、饿汉式

很饥渴、很饥渴、很饥渴

比较常用的方式，不调用getInstance（）方法就已经有对象，所以容易产生垃圾对象。

缺点：类加载的时候就初始化，浪费内存。

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

3、双重校验锁（双重保险）

public class Singleton {  
    private volatile static Singleton singleton;  
    private Singleton (){}  
    public static Singleton getSingleton() {  
    if (singleton == null) {  
        synchronized (Singleton.class) {  
        if (singleton == null) {  
            singleton = new Singleton();  
        }  
        }  
    }  
    return singleton;  
    }  
}

使用synchronized锁住了代码块，如果为空则判断是否有线程持有该锁，则等待，不为空则直接返回这个单例对象。

4、使用静态内部类来实现

public class Singleton {  
    private static class SingletonHolder {  
    private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();  
    }  
    private Singleton (){}  
    public static final Singleton getInstance() {  
    return SingletonHolder.INSTANCE;  
    }  
}

Java里面static一般用来修饰成员变量或函数。但有一种特殊用法是用static修饰内部类，普通类是不允许声明为静态的，只有内部类才可以。

被static修饰的内部类可以直接作为一个普通类来使用，而不需实例一个外部类

需要注意的是当一个内部类没有使用static修饰的时候，是不能直接使用内部类创建对象，须要先使用外部类对象点new内部类对象及(外部类对象.new 内部类（）)

5、枚举

这种实现方式还没有被广泛采用，但这是实现单例模式的最佳方法。它更简洁，自动支持序列化机制，绝对防止多次实例化。

public enum Singleton {  
    INSTANCE;  
    public void whateverMethod() {  
    }

用这种方式写不免让人感觉生疏，在实际工作中，也很少用。

经验之谈：

不建议使用懒汉式，建议使用饿汉式，很饥渴，很饥渴，很饥渴的那种，

只有在要明确实现 lazy loading 效果时，才会使用第 5 种登记方式。如果涉及到反序列化创建对象时，可以尝试使用第 6 种枚举方式。如果有其他特殊的需求，可以考虑使用第 4 种双检锁方式。

以上学习来自菜鸟教程。

单例模式 | 菜鸟教程www.runoob.com