文章目录
概念 & 原理1. 定义2. 适用场景3. 优缺点4.单例模式的重点内容
懒汉式案例多线程debug验证线程安全1. 情况一调试2. 情况二调试3. 解决方法
概念 & 原理
1. 定义
保证一个类仅仅有一个实例，并提供一个全局访问点类型：创建型
2. 适用场景
想确保任何情况下都绝对只有一个实例实际场景：数据库连接池
3. 优缺点
优点：在内存里只有一个实例，减少了内存开销；可以避免对资源的多重占用；设置了全局访问点，严格控制访问（对外不让new）缺点：没有借口，扩展困难
4.单例模式的重点内容
私有构造器线程安全延迟加载序列化和反序列化反射
懒汉式案例
public class Singleton {
private static Singleton uniqueInstance
;
private Singleton(){}
public static synchronized Singleton
getInstance(){
if(uniqueInstance
==null
)
uniqueInstance
= new Singleton();
return uniqueInstance
;
}
}
public class Application {
public static void main(String
[] args
) {
Singleton instance1
= Singleton
.getInstance();
Singleton instance2
= Singleton
.getInstance();
System
.out
.println(instance1
.hashCode());
System
.out
.println(instance2
.hashCode());
}
}
运行结果：
多线程debug验证线程安全
package com
.rjxy
.demo1
;
public class Application {
public static void main(String
[] args
) {
Thread t1
= new Thread(new T());
Thread t2
= new Thread(new T());
t1
.start();
t2
.start();
System
.out
.println("end...");
}
}
class T implements Runnable{
@Override
public void run() {
Singleton singleton
= Singleton
.getInstance();
System
.out
.println(Thread
.currentThread().getName()+" "+singleton
.hashCode());
}
}
开启debug模式：
可以发现，三个线程在三个断点处都已经停了下来，suspend表示挂起
1. 情况一调试
让线程 0 先进入 if 语句，但不要让线程 0 为 uniqueInstance 赋值： 让线程 1 也进去，让其为 uniqueInstance 赋值： 回到线程 0 ，让其也为 uniqueInstance 赋值： 线程 1 还没有返回，在这种情况之下，uniqueInstance 的返回值是最后的那个创建实例的线程： 在这种情况下，线程生成了不止一个实例，但之所以输出相同，是概率原因。如果有很多线程的话，且生成对象需要消耗资源，那么很可能导致系统故障
2. 情况二调试
在情况一的最后，不再回到线程 0 为 uniqueInstance 赋值，而是先线程一直接返回输出。 线程 1 输出后，线程 0 创建对象输出 可以看到，单例模式竟然创建了两个对象！存在线程安全问题
3. 解决方法
synchronized关键字。需要注意的是如果加在静态方法上锁的是这个类的class文件。如果不是静态方法，相当于锁的堆内存中生成的对象。
public static synchronized Singleton
getInstance(){
if(uniqueInstance
==null
)
uniqueInstance
= new Singleton();
return uniqueInstance
;
}
缺点：synchronized 存在加锁和解锁的开销。而且锁的是class文件，范围比较大，对系统性能有一定影响。
DoubleCheck双重检查实战原理 下面这种方式将加锁推迟到if语句之后，带来的好处就是在实例被创建出来之后，获取该实例的时候，就不必大费周章地去加锁解锁，节约资源。但是如果是多线程的话，就有大问题了。 uniqueInstance = new Singleton();这句代码要经过：①分配内存空间、②初始化对象、③将索引指向该内存空间。其中②和③在多线程的情况下会发生重排序，造成异常的出现，当然这是有概率的，并不绝对。解决办法就是 volatile 关键字，这个关键字会避免重排序的发送。关于重排序、volatile原理我会在后面的博客中讲到。
public class Singleton {
private volatile static Singleton uniqueInstance
;
private Singleton(){}
public static synchronized Singleton
getInstance(){
if(uniqueInstance
==null
) {
synchronized(Singleton
.class) {
uniqueInstance
= new Singleton();
}
}
return uniqueInstance
;
}
}
