設(shè)計(jì)模式(1)-單例模式

懶漢式

/**
 * 懶漢
 * 以下實(shí)現(xiàn)中塌鸯,私有靜態(tài)變量 instance 被延遲實(shí)例化,這樣做的好處是挣轨,如果沒有用到該類串前,那么就不會(huì)實(shí)例化 instance瘫里,從而節(jié)約資源。

 這個(gè)實(shí)現(xiàn)在多線程環(huán)境下是不安全的荡碾,如果多個(gè)線程能夠同時(shí)進(jìn)入 if (instance == null) 谨读,并且此時(shí) instance 為 null,那么會(huì)有多個(gè)線程執(zhí)行 instance = new Singleton(); 語句坛吁,這將導(dǎo)致實(shí)例化多次 instance劳殖。
 *
 */
public class Singleton1 {


    private static Singleton1 instance;

    private Singleton1() {
    }

    public static Singleton1 getInstance() {
        if(instance == null){
            instance = new Singleton1();
        }

        return instance;
    }
}

懶漢式加鎖

/**
 * 懶漢 加鎖
 * 只需要對(duì) getInstance() 方法加鎖,那么在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)只能有一個(gè)線程能夠進(jìn)入該方法拨脉,從而避免了實(shí)例化多次 instance哆姻。

 但是當(dāng)一個(gè)線程進(jìn)入該方法之后,其它試圖進(jìn)入該方法的線程都必須等待玫膀,即使 instance 已經(jīng)被實(shí)例化了矛缨。這會(huì)讓線程阻塞時(shí)間過長,因此該方法有性能問題匆骗,不推薦使用劳景。
 */
public class Singleton2 {
    private static Singleton2 instance;

    private  Singleton2(){

    }

    public static synchronized Singleton2 getInstance(){
        if(instance == null){
            instance = new Singleton2();
        }

        return instance;
    }
}

雙重鎖懶漢式DCL

/**
 * 雙重鎖懶漢模式(Double Check Lock)
 * DCL模式的優(yōu)點(diǎn)就是,只有在對(duì)象需要被使用時(shí)才創(chuàng)建碉就,第一次判斷 INSTANCE == null為了避免非必要加鎖盟广,
 * 當(dāng)?shù)谝淮渭虞d時(shí)才對(duì)實(shí)例進(jìn)行加鎖再實(shí)例化。這樣既可以節(jié)約內(nèi)存空間瓮钥,又可以保證線程安全筋量。
 * 但是烹吵,由于jvm存在亂序執(zhí)行功能,DCL也會(huì)出現(xiàn)線程不安全的情況桨武。
 * instance = new Singleton5();在JVM中的執(zhí)行步驟
 * 1.在堆內(nèi)存開辟內(nèi)存空間肋拔。
 * 2.在堆內(nèi)存中實(shí)例化SingleTon里面的各個(gè)參數(shù)。
 * 3.把對(duì)象指向堆內(nèi)存空間呀酸。
 * <p>
 * 由于jvm存在亂序執(zhí)行功能凉蜂,所以可能在2還沒執(zhí)行時(shí)就先執(zhí)行了3,如果此時(shí)再被切換到線程B上性誉,由于執(zhí)行了3窿吩,instance 已經(jīng)非空了,會(huì)被直接拿出來用错览,這樣的話纫雁,就會(huì)出現(xiàn)異常。這個(gè)就是著名的DCL失效問題倾哺。
 */
public class Singleton5 {

    private static Singleton5 instance;

    public Singleton5() {
    }

    public static Singleton5 getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton5.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton5();
                }
            }
        }
        return instance;
    }

}

餓漢式

/**
 * 餓漢
 *
 線程不安全問題主要是由于 instance 被實(shí)例化多次轧邪,采取直接實(shí)例化 instance 的方式就不會(huì)產(chǎn)生線程不安全問題。

 但是直接實(shí)例化的方式也丟失了延遲實(shí)例化帶來的節(jié)約資源的好處羞海。
 餓漢模式在類被初始化時(shí)就已經(jīng)在內(nèi)存中創(chuàng)建了對(duì)象忌愚,以空間換時(shí)間,故不存在線程安全問題却邓。
 */
public class Singleton3 {
    private static final Singleton3 instance = new Singleton3();

    private Singleton3(){

    }

    public static Singleton3 getInstance(){
        return instance;
    }
}

靜態(tài)內(nèi)部類

/**
 * 靜態(tài)內(nèi)部類
 * 當(dāng)Singleton4類加載時(shí)菜循,靜態(tài)內(nèi)部類SingletonHolder沒有被加載進(jìn)內(nèi)存,只有當(dāng)調(diào)用getInstance()方法時(shí)申尤,
 * 才會(huì)觸發(fā)SingletonHolder.INSTANCE,SingletonHolder才會(huì)被加載衙耕,此時(shí)初始化INSTANCE實(shí)例昧穿,并且JVM確保INSTANCE只被實(shí)例化一次
 * 這種方式不僅具有延遲初始化的好處,而且JVM提供了對(duì)線程安全的支持
 *
 *
 */
public class Singleton4 {
    private Singleton4(){}

    private static class SingletonHolder{
        private static final Singleton4 INSTANCE = new Singleton4();
    }

    public static Singleton4 getInstance(){
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    }

}

參考android.util.Singleton 實(shí)現(xiàn)Singleton幫助器類

/**
 * Singleton helper class for lazily initialization.
 * 用于延遲初始化的Singleton幫助器類橙喘。
 * @param <T>
 */
public abstract class Singleton<T> {
    /**
     * 一旦一個(gè)共享變量(類的成員變量时鸵、類的靜態(tài)成員變量)被volatile修飾之后,那么就具備了兩層語義:
     * 1.保證了不同線程對(duì)這個(gè)變量進(jìn)行操作時(shí)的可見性厅瞎,即一個(gè)線程修改了某個(gè)變量的值饰潜,這新值對(duì)其他線程來說是立即可見的。
     * 2.禁止進(jìn)行指令重排序和簸。
     */
    private volatile T mInstance;

    protected abstract T create();

    public final T get() {
        if (mInstance != null) {
            synchronized (this) {
                if (mInstance == null) {
                    mInstance = create();
                }
                return mInstance;
            }
        }
        return mInstance;
    }
}
/**
 * 使用Singleton幫助器類實(shí)現(xiàn)單例
 */
public class CommonUtil {

    private CommonUtil() {}

    private CommonUtil getInstance(){
        return instance.get();
    }

    private static final Singleton<CommonUtil> instance = new Singleton<CommonUtil>() {
        @Override
        protected CommonUtil create() {
            return new CommonUtil();
        }
    };
}

參考:
volatile關(guān)鍵字解析
靜態(tài)內(nèi)部類單例原理

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
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