Java基礎學習——多線程之單例設計模式（轉）

dendoink 發布于2019-08-16 10:26 / 2046人閱讀

摘要：總之，選擇單例模式就是為了避免不一致狀態，避免政出多頭。二餓漢式單例餓漢式單例類在類初始化時，已經自行實例化靜態工廠方法餓漢式在類創建的同時就已經創建好一個靜態的對象供系統使用，以后不再改變，所以天生是線程安全的。

概念：
　　Java中單例模式是一種常見的設計模式，單例模式的寫法有好幾種，這里主要介紹兩種：懶漢式單例、餓漢式單例。
　　單例模式有以下特點：
　　1、單例類只能有一個實例。
　　2、單例類必須自己創建自己的唯一實例。
　　3、單例類必須給所有其他對象提供這一實例。
　　單例模式確保某個類只有一個實例，而且自行實例化并向整個系統提供這個實例。在計算機系統中，線程池、緩存、日志對象、對話框、打印機、顯卡的驅動程序對象常被設計成單例。這些應用都或多或少具有資源管理器的功能。每臺計算機可以有若干個打印機，但只能有一個Printer Spooler，以避免兩個打印作業同時輸出到打印機中。每臺計算機可以有若干通信端口，系統應當集中管理這些通信端口，以避免一個通信端口同時被兩個請求同時調用。總之，選擇單例模式就是為了避免不一致狀態，避免政出多頭。

一、懶漢式單例

//懶漢式單例類.在第一次調用的時候實例化自己   
public class Singleton {  
    private Singleton() {}  
    private static Singleton single =null;  
    //靜態工廠方法   
    public static Singleton getInstance() {  
         if (single == null) 
         {    
             single = new Singleton();  
             return single;  
         }    
    }  
 }

Singleton通過將構造方法限定為private避免了類在外部被實例化，在同一個虛擬機范圍內，Singleton的唯一實例只能通過getInstance()方法訪問。
（事實上，通過Java反射機制是能夠實例化構造方法為private的類的，那基本上會使所有的Java單例實現失效。此問題在此處不做討論，姑且掩耳盜鈴地認為反射機制不存在。）

但是以上懶漢式單例的實現沒有考慮線程安全問題，它是線程不安全的，并發環境下很可能出現多個Singleton實例，要實現線程安全，有以下三種方式，都是對getInstance這個方法改造，保證了懶漢式單例的線程安全，如果你第一次接觸單例模式，對線程安全不是很了解，可以先跳過下面這三小條，去看餓漢式單例，等看完后面再回頭考慮線程安全的問題：

1、在getInstance方法上加同步

public static synchronized Singleton getInstance() 
{  
         if (single == null)
         {    
             single = new Singleton();  
         }    
        return single;  
}

★2、雙重檢查鎖定

public static Singleton getInstance()
 {  
        if (singleton == null) 
        {    
            synchronized (Singleton.class)    //靜態方法中同步代碼塊的鎖是字節碼文件，即所在類的文件
             {    
               if (singleton == null)
               {    
                  singleton = new Singleton();   
               }    
            }    
        }    
        return singleton;   
    }

3、靜態內部類

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

這種比上面1、2都好一些，既實現了線程安全，又避免了同步帶來的性能影響。

二、餓漢式單例

//餓漢式單例類.在類初始化時，已經自行實例化   
public class Singleton {  
    private Singleton() {}  
    private static final Singleton single = new Singleton();  
    //靜態工廠方法   
    public static Singleton getInstance() {  
        return single;  
    }  
}

餓漢式在類創建的同時就已經創建好一個靜態的對象供系統使用，以后不再改變，所以天生是線程安全的。

餓漢式和懶漢式區別

從名字上來說，餓漢和懶漢，

餓漢就是類一旦加載，就把單例初始化完成，保證getInstance的時候，單例是已經存在的了，

而懶漢比較懶，只有當調用getInstance的時候，才回去初始化這個單例。

另外從以下再區分以下這兩種方式：

線程安全：

餓漢式天生就是線程安全的，可以直接用于多線程而不會出現問題，

懶漢式本身是非線程安全的，為了實現線程安全有幾種寫法，分別是上面的1、2、3，這三種實現在資源加載和性能方面有些區別。

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