實用設(shè)計模式-Java單例模式

常見單例模式

1.餓漢式

/**
* 缺點:有現(xiàn)場創(chuàng)建資源,如果沒用到造成內(nèi)存浪費
*/
public class HungrySingleton implements Serializable {
    /**
     * 私有化構(gòu)造方法
     */
    private HungrySingleton() {
    }
    /**
     * 或者 靜態(tài)代碼塊初始化
     * private static final HungrySingleton HUNGRY_SINGLETON;
     * static{
     * HUNGRY_SINGLETON = new HungrySingleton();
     * }
     */
    private static final HungrySingleton HUNGRY_SINGLETON = new HungrySingleton();
    public static HungrySingleton getInstance() {
        return HUNGRY_SINGLETON;
    }
}

測試用例

public class HungrySingletonTest {

    /**
     * 單例校驗
     */
    @Test
    public void testSingleton() {
        Set obj = new ConcurrentSkipListSet();
        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(100);
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            new Thread(() -> {
                HungrySingleton instance = HungrySingleton.getInstance();
                if (obj.add(instance.toString())) {
                    System.out.println(instance.toString());
                }
                try {
                    countDownLatch.await();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }).start();
            countDownLatch.countDown();
        }
        try {
            System.in.read();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

2.懶漢式

public class LazySingleton implements Serializable {
    private LazySingleton() {
    }

    private static LazySingleton LAZY_SINGLETON;

    /**
     * synchronized 關(guān)鍵字添加鎖,性能下降
     * @return
     */
    public static synchronized LazySingleton getInstance() {
        if (LAZY_SINGLETON == null) {
            LAZY_SINGLETON = new LazySingleton();
        }
        return LAZY_SINGLETON;

    }
}

3. Double Check 懶漢式

public class DoubleCheckSingleton {
    private DoubleCheckSingleton() {
    }

    /**
     * volatile 關(guān)鍵字防止 JVM指令重排序
     */
    private volatile static DoubleCheckSingleton DOUBLECHECK_SINGLETON;

    public static DoubleCheckSingleton getInstance() {
        /**
         *  synchronized不加在方法上 確保只在初始化時同步
         *  但是如果不用volatile修飾紊服,存在指令重排序問題
         *   DOUBLECHECK_SINGLETON = new DoubleCheckSingleton();可分解為指令
         * memory = allocate();   //1:分配對象的內(nèi)存空間
         * ctorInstance(memory);  //2:初始化對象
         * instance = memory;     //3:設(shè)置instance指向剛分配的內(nèi)存地址
         * JVM指令重排序后可能出現(xiàn)
         * memory = allocate();   //1:分配對象的內(nèi)存空間
         * instance = memory;     //3:設(shè)置instance指向剛分配的內(nèi)存地址,此時對象還沒有被初始化叁幢!
         * ctorInstance(memory);  //2:初始化對象
         *
         */
        if (DOUBLECHECK_SINGLETON == null) {
            synchronized (DoubleCheckSingleton.class) {
                if (DOUBLECHECK_SINGLETON == null) {
                    DOUBLECHECK_SINGLETON = new DoubleCheckSingleton();
                }
            }
        }
        return DOUBLECHECK_SINGLETON;
    }
}

4.靜態(tài)內(nèi)部類

public class InnerClassSingleton {
    private InnerClassSingleton() {
    }

    /**
     * 調(diào)用InnercClassHolder才創(chuàng)建實例
     *
     * @return
     */
    public static InnerClassSingleton getInstance() {
        return InnerClassHolder.LAZY;
    }

    private static class InnerClassHolder {
        private static final InnerClassSingleton LAZY = new InnerClassSingleton();
    }
}

5.枚舉實現(xiàn)注冊式

Effective Java 推薦實現(xiàn)方式饵沧,枚舉天生不支持反射創(chuàng)建,也不存在序列化破壞單例問題

public enum RegSingleton {
    INSTANCE;

    public int doSomeing() {
        return INSTANCE.hashCode();
    }
}

測試用例

   @Test
    public void testSingleton() {
        Set obj = new ConcurrentSkipListSet();
        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(100);
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            new Thread(() -> {
                if (obj.add(RegSingleton.INSTANCE.doSomeing())) {
                    System.out.println(RegSingleton.INSTANCE.doSomeing());
                }
                try {
                    countDownLatch.await();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }).start();
            countDownLatch.countDown();
        }
        try {
            System.in.read();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

反射對單例的破壞

 /**
     * 反射破壞單例
     * 解決方案 在私有構(gòu)造方法拋出異常
     */
    @Test
    public void refSingleton() {
        try {
            Class<?> clazz = HungrySingleton.class;
            Constructor<?> declaredConstructor = clazz.getDeclaredConstructor(null);
            declaredConstructor.setAccessible(true);
            HungrySingleton instance1 = (HungrySingleton)       
                declaredConstructor.newInstance();
            System.out.println(instance1);
            HungrySingleton instance2 = HungrySingleton.getInstance();
            System.out.println(instance2);
            System.out.println(instance1 == instance2);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

解決方案

  /**
   * 解決反射破壞單例
   */
 private HungrySingleton() {
     if (HUNGRY_SINGLETON != null) {
         throw new RuntimeException("不允許反射創(chuàng)建實例");
     }
 }

序列化對單例的破壞

    /**
     * 序列化破壞單例
     */
    @Test
    public void seriable() {
        try {
            HungrySingleton instance = HungrySingleton.getInstance();
            FileOutputStream out = new FileOutputStream("HungrySingleton");
            ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(out);
            objectOutputStream.writeObject(instance);
            out.close();
            objectOutputStream.close();
            FileInputStream in = new FileInputStream(new File("HungrySingleton"));
            ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(in);
            HungrySingleton hungrySingleton = (HungrySingleton) 
                objectInputStream.readObject();
            in.close();
            objectInputStream.close();
            System.out.println(instance);
            System.out.println(hungrySingleton);
            System.out.println(instance == hungrySingleton);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

解決方案,JDK在反序列化時會檢測readResolve方法,通過復(fù)寫方法防止新建實例闺金。

    /**
     * 防止序列化破壞單例
     * JDK反序列化時 使用反射調(diào)用無參構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建實例
     * @return
     */
    public Object readResolve() {
        return HUNGRY_SINGLETON;
    }

最后編輯于
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末,一起剝皮案震驚了整個濱河市峰档,隨后出現(xiàn)的幾起案子败匹,更是在濱河造成了極大的恐慌,老刑警劉巖讥巡,帶你破解...
    沈念sama閱讀 218,546評論 6 507
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件掀亩,死亡現(xiàn)場離奇詭異,居然都是意外死亡欢顷,警方通過查閱死者的電腦和手機槽棍,發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 93,224評論 3 395
  • 文/潘曉璐 我一進店門,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來,“玉大人炼七,你說我怎么就攤上這事缆巧。” “怎么了豌拙?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 164,911評論 0 354
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵陕悬,是天一觀的道長。 經(jīng)常有香客問我按傅,道長捉超,這世上最難降的妖魔是什么? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 58,737評論 1 294
  • 正文 為了忘掉前任唯绍,我火速辦了婚禮狂秦,結(jié)果婚禮上,老公的妹妹穿的比我還像新娘推捐。我一直安慰自己裂问,他們只是感情好,可當(dāng)我...
    茶點故事閱讀 67,753評論 6 392
  • 文/花漫 我一把揭開白布牛柒。 她就那樣靜靜地躺著堪簿,像睡著了一般。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪皮壁。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上椭更,一...
    開封第一講書人閱讀 51,598評論 1 305
  • 那天,我揣著相機與錄音蛾魄,去河邊找鬼虑瀑。 笑死,一個胖子當(dāng)著我的面吹牛滴须,可吹牛的內(nèi)容都是我干的舌狗。 我是一名探鬼主播,決...
    沈念sama閱讀 40,338評論 3 418
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼扔水,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼痛侍!你這毒婦竟也來了?” 一聲冷哼從身側(cè)響起魔市,我...
    開封第一講書人閱讀 39,249評論 0 276
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤主届,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎,沒想到半個月后待德,有當(dāng)?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體君丁,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 45,696評論 1 314
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 37,888評論 3 336
  • 正文 我和宋清朗相戀三年将宪,在試婚紗的時候發(fā)現(xiàn)自己被綠了绘闷。 大學(xué)時的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片橡庞。...
    茶點故事閱讀 40,013評論 1 348
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖簸喂,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出毙死,到底是詐尸還是另有隱情燎潮,我是刑警寧澤喻鳄,帶...
    沈念sama閱讀 35,731評論 5 346
  • 正文 年R本政府宣布,位于F島的核電站确封,受9級特大地震影響除呵,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏。R本人自食惡果不足惜爪喘,卻給世界環(huán)境...
    茶點故事閱讀 41,348評論 3 330
  • 文/蒙蒙 一颜曾、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望。 院中可真熱鬧秉剑,春花似錦泛豪、人聲如沸。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 31,929評論 0 22
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽。三九已至略水,卻和暖如春价卤,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間,已是汗流浹背渊涝。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 33,048評論 1 270
  • 我被黑心中介騙來泰國打工慎璧, 沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道東北人跨释。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 48,203評論 3 370
  • 正文 我出身青樓胸私,卻偏偏與公主長得像,于是被迫代替她去往敵國和親鳖谈。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子盖文,可洞房花燭夜當(dāng)晚...
    茶點故事閱讀 44,960評論 2 355

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容