单例模式
2020-06-08 本文已影响0人
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单例模式是最常见的模式,下面是五种不同的创建方式,常用的是双重检索和内部类方式。
- 懒汉式(线程安全,调用效率不高。但是,可以延时加载)
- 饿汉式(线程安全,调用效率高。但是,不能延时加载)
- 双重检测锁式(由于JVM底层内部模型原因,偶尔会出问题。不建议使用)
- 静态内部类(线程安全,调用效率高。但是,可以延迟加载)
- 枚举(线程安全,调用效率高,不能延迟加载)
双重检测锁式方式如果不带volatile会有线程安全隐患,这个隐患来自于代码中注释了 volatile 的一行,这行代码大致有以下三个步骤:
1 在堆中开辟对象所需空间,分配地址
2 根据类加载的初始化顺序进行初始化
3 将内存地址返回给栈中的引用变量
由于 Java 内存模型允许“无序写入”,有些编译器因为性能原因,可能会把上述步骤中的 2 和 3 进行重排序,顺序就成了
1 在堆中开辟对象所需空间,分配地址
2 将内存地址返回给栈中的引用变量(此时变量已不在为null,但是变量却并没有初始化完成)
3 根据类加载的初始化顺序进行初始化
现在考虑重排序后,两个线程出现了如下调用:
| Time | Thread A | Thread B |
|---|---|---|
| T1 | 第一次检测, instance 为空 | |
| T2 | 获取锁 | |
| T3 | 再次检测, instance 为空 | |
| T4 | 在堆中分配内存空间 | |
| T5 | instance 指向分配的内存空间 | |
| T6 | 第一次检测,instance不为空 | |
| T7 | 访问 instance(此时对象还为初始化完成) | |
| T8 | 初始化 instance |
此时 T7 时刻 Thread B 对 instance 的访问,访问到的是一个还未完成初始化的对象。所以在使用 instance 时可能会出错。
而使用了volatile关键字后,重排序被禁止,所有的写(write)操作都将发生在读(read)操作之前,在 JDK5 及之后有效。
public class Singleton {
private Singleton() {
}
// 懒汉式
private static Singleton instance;
public static synchronized Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
//饿汉式
/* private static Singleton instance = new Singleton();
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}*/
//双检锁/双重校验锁
private volatile static Singleton singleton;
public static Singleton getSingleton() {
if (singleton == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();// volatile
}
}
}
return singleton;
}
// 静态内部类
private static class SingletonHolder {
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
public static Singleton getInstance2() {
return SingletonHolder.INSTANCE;
}
// 枚举
public enum Singleton33 {
INSTANCE;
public void whateverMethod() {
}
}
}