设计模式之单例模式

最新推荐文章于 2022-07-23 16:53:52 发布

做一个海贼

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分类专栏：知识点文章标签： java

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本文详细介绍了Java中单例模式的三种实现：饿汉式、双检锁（Double-Check）和静态内部类。特别讨论了双检锁中volatile关键字的作用，它确保了在多线程环境下变量的可见性和禁止指令重排序，以避免半初始化的对象被多个线程访问。静态内部类实现则实现了懒加载并保证了单例的唯一性。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

饿汉式（静态常量）

public class Singleton {

    private final static Singleton INSTANCE = new Singleton();

    private Singleton(){}

    public static Singleton getInstance(){
        return INSTANCE;
    }
}

在类装载的时候就完成实例化，没有达到Lazy Loading的效果。如果从始至终从未使用过这个实例，则会造成内存的浪费

Double-Check（双重检查），在多线程的情况下加锁的形式创建的单例模式

//单例模式

public class Singleton{
    private static volatile  Singleton singleton;
    private Singleton(){
    }

    public static Singleton  getInstance(){
        if(singleton == null){//第一重检查，过滤不必要的锁竞争，提升效率
            synchronized (Singleton.class){
                if(singleton == null){
                    singleton = new Singleton();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }
}

解释一下为什么singleton要用volatile修饰

首先volatille修改的变量主要有两种作用

1，变量的修改对所有线程可见 2，禁止cup指令重排序

上述单例主要用于禁止指令重排

首先new 对象过程大致分为 1,分配堆内存空间，2,成员变量赋默认值，3,调用构造初始化成员变量，4,建立连接（堆中对象地址值赋值给栈中的变量）

再保持结果一致性的情况下cpu为提升效率会发生指令重排序的情况，比如new对象步骤2和3的顺序有可能调换。所以在多线程的情况获取singleton对象时有可能获取到半初始化singleton的情况。所以加入volatile关键字防止指令重排

静态内部类

public class Singleton {

    private Singleton() {}

    private static class SingletonInstance {
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }

    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonInstance.INSTANCE;
    }
}

静态内部类 SingletonInstance 在第一次调用getInstance()方法时进行初始化创建对象INSTANCE 实现懒加载，并且类加载只会被加载一次，所以实现单例