懒汉式单例模式--解决线程安全最完整版详解

    xiaoxiao2022-07-05  152

    懒汉式单例模式

    首先我们先来回顾一下饿汉式单例模式:

    class Singleton{ private static Singleton singleton=new Singleton(); private Singleton(){} public static Singleton getInstrance(){ return singleton; } } public class Test{ public static void main(String[] args){ Singleton singleton=Singleton.getInstrance(); } }

    以上为饿汉式单例模式简单实现,此种方式不会产生线程不安全情况,且只会创建一个对象。

    在了解多线程之前,我们都知道懒汉式单例模式可以这样写:

    class Singleton{ private static Singleton singleton; private Singleton(){} public static Singleton getInstrance(){ if(singleton==null){ singleton=new Singleton; } return singleton; } } public class Test{ public static void main(String[] args){ Singleton singleton=Singleton.getInstrance(); } }

    但只要我们稍微学习一些多线程相关知识,就很容易能够发现上述懒汉式单例模式为什么线程不安全了。那么怎么才能使懒汉式单例模式线程安全呢?

    以下为最完整的懒汉式单例模式详解:

    class Singleton{ private String str; private static volatile Singleton singleton;//第二层锁,volatile关键字禁止指令重排 private Singleton(){ str="hello"; } public String getStr() { return str; } public static Singleton getInstance(){ if(singleton==null){//第一层检查,检查是否有引用指向对象,高并发情况下会有多个线程同时进入 synchronized (Singleton.class){//第一层锁,保证只有一个线程进入 //双重检查,防止多个线程同时进入第一层检查(因单例模式只允许存在一个对象,故在创建对象之前无引用指向对象,所有线程均可进入第一层检查) //当某一线程获得锁创建一个Singleton对象时,即已有引用指向对象,singleton不为空,从而保证只会创建一个对象 //假设没有第二层检查,那么第一个线程创建完对象释放锁后,后面进入对象也会创建对象,会产生多个对象 if(singleton==null){//第二层检查 //volatile关键字作用为禁止指令重排,保证返回Singleton对象一定在创建对象后 singleton=new Singleton(); //singleton=new Singleton语句为非原子性,实际上会执行以下内容: //(1)在堆上开辟空间;(2)属性初始化;(3)引用指向对象 //假设以上三个内容为三条单独指令,因指令重排可能会导致执行顺序为1->3->2(正常为1->2->3),当单例模式中存在普通变量需要在构造方法中进行初始化操作时,单线程情况下,顺序重排没有影响;但在多线程情况下,假如线程1执行singleton=new Singleton()语句时先1再3,由于系统调度线程2的原因没来得及执行步骤2,但此时已有引用指向对象也就是singleton!=null,故线程2在第一次检查时不满足条件直接返回singleton,此时singleton为null(即str值为null) //volatile关键字可保证singleton=new Singleton()语句执行顺序为123,因其为非原子性依旧可能存在系统调度问题(即执行步骤时被打断),但能确保的是只要singleton!=0,就表明一定执行了属性初始化操作;而若在步骤3之前被打断,此时singleton依旧为null,其他线程可进入第一层检查向下执行创建对象 } } } return singleton; } } public class ThreadTest{ public static void main(String[] args) { Singleton singleton=Singleton.getInstance(); System.out.println(singleton); } }
    最新回复(0)