设计模式~单例模式

本文介绍了单例模式的基本概念,包括饿汉模式和懒汉模式,并探讨了这两种模式在多线程环境下的应用及其实现方式。同时对比了synchronized与lock在性能上的差异。

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设计模式 -- 单例模式(饿汉,懒汉模式与多线程下的使用)
单例模式:
单例模式就是在应用程序中只创建一个该类的对象。又分为饿汉模式和懒汉模式。实现套路也就是只提供私有构造函数,然后提供公有的 getInstance 方法。
饿汉模式:也就是一开始就创建该对象。
懒汉模式:等到需要用到的时候才创建该对象。
饿汉模式
public class Singleton {  
    private static Singleton singleton = new Singleton();  
    private Singleton(){};
    public static Singleton getInstance(){ 
        return singleton;  
    }  
}  
懒汉模式
public class Singleton {  
    private static Singleton singleton;
    private Singleton(){};  
    public static Singleton getInstance(){
        if(singleton == null)  
            singleton = new Singleton();  
        return singleton;  
    }  
} 
单例模式与多线程
单例模式实现起来并不困难,但是有时候如果用在多线程环境下,那么就可能会出问题。例如上面的实现方法其实都没有做同步处理。

多线程1 : synchronized

public static synchronized Singleton getInstance(){  
    if(singleton == null)  
        singleton = new Singleton();   
    return singleton;  
} 
这种实现方式比较粗糙,在使用的时候,每次都需要加锁,理论上说,创建完后,可以允许多线程读。
多线程2:双重判断
public class Singleton {  
    private static Singleton singleton;  
    private static Lock lock = new ReentrantLock();  
    private Singleton(){};  
    public static Singleton getInstance(){  
        if(singleton == null){  
            lock.lock();  
            try {  
                if(singleton == null){  
                    singleton = new Singleton();  
                }  
            } finally{  
                lock.unlock();  
            }  
        }
        return singleton;  
    }  
}  
总结
基本概念:分饿汉,懒汉模式。实现:只提供私有构造函数 与 getInstance 方法。
普通的单例模式的实现不支持多线程环境,若需支持则要结合 synchronized 或者 lock 等多线程处理方式。
synchronized是托管给JVM执行的,而lock是Java写的控制锁的代码。在Java1.5中,synchronize是性能低效的。因为这是一个重量级操作,需要调用操作接口,导致有可能加锁消耗的系统时间比加锁以外的操作还多。相比之下使用Java提供的Lock对象,性能更高一些。但是到了Java1.6,发生了变化。synchronize在语义上很清晰,可以进行很多优化,有适应自旋,锁消除,锁粗化,轻量级锁,偏向锁等等。导致在Java1.6上synchronize的性能并不比Lock差。官方也表示,他们也更支持synchronize,在未来的版本中还有优化余地。
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