单例模式Singleton
发布日期:2021-08-18 00:51:48 浏览次数:6 分类:技术文章

本文共 3437 字,大约阅读时间需要 11 分钟。

java中单例模式是一种常见的设计模式,单例模式的写法有好几种,这里主要介绍三种:懒汉式单例、饿汉式单例、登记式单例。

  单例模式有以下特点:
  1、单例类只能有一个实例。
  2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。
  3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。
  单例模式确保某个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。在计算机系统中,线程池、缓存、日志对象、对话框、打印机、显卡的驱动程序对象常被设计成单例。这些应用都或多或少具有资源管理器的功能。每台计算机可以有若干个打印机,但只能有一个Printer Spooler,以避免两个打印作业同时输出到打印机中。每台计算机可以有若干通信端口,系统应当集中管理这些通信端口,以避免一个通信端口同时被两个请求同时调用。总之,选择单例模式就是为了避免不一致状态,避免政出多头。

一、懒汉式单例

class Singletong {    private Singletong() {        System.out.println("Singletong()构造方法被调用");    }    public static Singletong sing;    public static Singletong getinstant() {        if (sing == null) {            sing = new Singletong();        }else{            System.out.println("实例已存在");        }        return sing;    }}

 

细节分析:

1)Singleton通过将构造方法限定为private避免了类在外部被实例化,在同一个虚拟机范围内,Singleton的唯一实例只能通过getInstance()方法访问。

事实上,通过Java反射机制是能够实例化构造方法为private的类的,那基本上会使所有的Java单例实现失效。

public static void main(String[] args) {        Constructor
[] constructors = null; try { // 拿到构造器数组,测试类包含多个私有构造器 constructors = (Constructor
[]) Class.forName("Singletong").getDeclaredConstructors(); for (int i = 0; i < constructors.length; i++) { Constructor
con = constructors[i]; Type types[] = con.getGenericParameterTypes();// 输出第i个构造器参数的全部类型 if(types.length==0)// 无参的构造方法时进入if。 { con.setAccessible(true); // 得到私有访问权限,如果不设置,则无法实例化对象 Singletong sing = con.newInstance(); } } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }
会打印出:
Singletong()构造方法被调用

2)但是以上懒汉式单例的实现没有考虑线程安全问题,它是线程不安全的,并发环境下很可能出现多个Singleton实例,要实现线程安全,

public static void main(String[] args) {        for (int i = 0; i < 5; i++) {            new Thread() {                public void run() {                    Singletong.getinstant();                };            }.start();        }    }

多次执行后会发现结果是不一样的。

某n次:Singletong()构造方法被调用Singletong()构造方法被调用Singletong()构造方法被调用Singletong()构造方法被调用实例已存在某n+1次:Singletong()构造方法被调用实例已存在Singletong()构造方法被调用Singletong()构造方法被调用Singletong()构造方法被调用

这就是线程不安全,这是什么原因造成的呢?

一个线程进入 if 判断语句后但还没有实例化 Singleton 时,第二个线程到达,此时 singleton 还是为 null,这样的话,第二个线程就会通过 if 判断,从而又创建了一个实例。

 如何避免上述情况呢?

1、在getInstance方法上加同步

class Singletong {    private Singletong() {        System.out.println("Singletong()构造方法被调用");    }    public static Singletong sing;    public static  synchronized Singletong getinstant() {        if (sing == null) {            sing = new Singletong();        } else {            System.out.println("实例已存在");        }        return sing;    }}

2、静态内部类

class Singletong {    private Singletong() {        System.out.println("Singletong()构造方法被调用");    }     private static class LazyHolder {             private static final Singletong INSTANCE = new Singletong();         }           public static final Singletong getinstant(){               return LazyHolder.INSTANCE;         }    }

这种好一些,既实现了线程安全,又避免了同步带来的性能影响。

 二、饿汉式单例

 

//饿汉式单例类.在类初始化时,已经自行实例化  class Singletong {    private Singletong() {        System.out.println("Singletong()构造方法被调用");    }    private static final Singletong single = new Singletong();    //静态工厂方法     public static Singletong getinstance() {        return single;    }}

 饿汉式在类创建的同时就已经创建好一个静态的对象供系统使用,以后不再改变,所以天生是线程安全的。

 三、登记式单例(可忽略)

就不说了。

 

 

 

 

 

 

 

 

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