单例模式
定义:保证一个类仅有一个实例,并提供一个全局访问点。
类型:创建型
适合场景:
想确保任何情况下都绝对只有一个实例
优点:
在内存中只有一个实例,减少了内存开销
可以避免对资源的多重占用
设置全局访问点,严格控制访问
缺点:
没有接口,扩展困难
重点:
私有构造器
线程安全
延迟加载
序列化和反序列化安全
反射
coding:
懒汉式单例模式
创建Test类
总结:懒汉式主要是延迟加载,在使用的时候才进行加载操作。
懒汉式的问题:
在多线程情况下以懒汉式创建对象
现在进行多线程debug:
设置断点属性为Thread,并且设置为默认
debug,现在我们就可以直接切换线程的顺序,使得多线程出现预期的问题
选择第一个线程,进入到if判断中
继续切换第二个线程,也进入到if判断中
接下来问题就出现了:
最后我们发现单例模式因为多线程的原因创建出来了两个不同的对象 ,破坏了单例模式。
解决办法:
添加synchronized关键字
由于锁的是static方法,那么它真正锁的是class这个类;(锁的范围相比下面锁对象,范围更广)
如果没有static关键字,那么它锁的是堆内存中创建的那个对象。
和上面的方式是一样的
但是这种方式使用synchronized关键字会导致很大程度的上排队等待。
接下来讲解DoubileCheck双重检测来解决这个问题。
创建LazyDoubleCheckSingleton,里面的内容和它之前的LazySingleton一样
增加双重if语句判断是否为空
这里面会有一个指令重排序的问题,2和3的位置会随机的变更
在单线程的情况下:
在多线程的情况下:
当线程0执行完第三步之后,线程1判断instance当前不为null(因为它已经指定了内存),这个时候线程1在线程0还未初始化对象之前去初次访问该对象,这时候就会报异常。这就是指令重排序带来的问题。
第一种解决办法,不允许2和3进行重排序
使用volatile来控制LazyDoubleCheckSingleton,防止它重排序。还可以保证数据一致性。
第二种解决办法,基于静态内部类的延迟加载解决的。
创建StaticInnerClassSingleton,声明内部类InnerClass
一定要增加一个私有构造函数
静态内部类解决方案的逻辑视图,简单理解就是在Class对象位置增加了一个初始化锁,当线程0拿到锁之后,线程1就不能进入。
所以在run方法中,直接通过静态内部类创建静态内部类对象
运行结果:
饿汉式单例模式
创建HungrySingleton,让它的类在类初始化的时候就已经被创建加载了。以final修饰防止它被其他方法修改。
也可以通过静态代码块创建。