java笔记----单例模式

java笔记----单例模式

文章目录

• 前言
• 一、单例模式是什么？
• 二、饿汉模式
• • 1、饿汉定义
  • 2、为什么说饿汉模式是线程安全的呢？
• 三、懒汉模式
• • 1、懒汉定义
  • 2、为什么说懒汉模式是线程不安全的呢？
  • 3、双重检查锁定机制
• 四、饿汉式与懒汉式的优缺点
• 总结

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前言

单例模式在很多面试题都出现过，单例模式能够保证一个类仅有唯一的实例，并提供一个全局访问点。而不用想要每个对象的时候就去new一个，这样浪费资源和空间

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一、单例模式是什么？

平时使用的软件中，例如 回收站、线程池、文件系统等，都只有一个实例，这些都是单例模式的典型应用。
　　
单例模式：确保某个类只有一个实例，并提供一个全局访问点来访问这个实例。
单例模式有三个要点：
　　1. 某个类只能有一个实例
　　2. 必须自行创建这个实例
　　3. 必须自行向整个系统提供这个实例。
以上三个要点提示着我们的代码编写需要注意，构造函数必须私有，否则在其他类中便可以调用构造函数创建实例，难以保证实例的唯一性

二、饿汉模式 1、饿汉定义

为什么要叫饿汉呢？这里可以理解为很饿，所以迫不及待地在类加载的时候就创建一个实例对象

//饿汉模式：（线程安全）
class Singleton1 {
    // 静态私有成员变量
    private static Singleton1 instance = new Singleton1();
    // 私有构造函数
    private Singleton1() {
    }
        // 静态公有工厂方法，返回唯一实例
    public static Singleton1 getInstance() {
        return instance;
    }
}

2、为什么说饿汉模式是线程安全的呢？

答：因为在每次类加载的开始，该对象的实例就被创建了，线程要访问该对象一开始就拿到了这个唯一的对象，所以它是线程安全的

三、懒汉模式 1、懒汉定义

和饿汉相对应，懒汉十分的懒，直到有线程需要访问该对象的时候，他才去判断是否已经有对象存在，如果没有，才再去创建对象

// 懒汉模式：（线程不安全，需要通过双重检查锁定机制控制）
class Singleton2 {
    // 静态私有成员变量
    private static Singleton2 instance = null;
    // 私有构造函数
    private Singleton2() {
    }
    // 静态公有工厂方法，判断成员变量是否为空，不为空则实例化
    public static Singleton2 getInstance() {
        if(instance == null)
            instance = new Singleton2();
        return instance;
    }
}

2、为什么说懒汉模式是线程不安全的呢？

如果有两个线程AB要访问这个对象，拿对象的时候在if(instance == null) 前，实例都没有被创建，那么 A 会得到 true 的结果，但是此时调度算法选择 B 线程运行，那么当 B 执行 到 if(instance == null) 时得到的也是 true，z这样两个线程都会执行 instance = new Singleton2(); 从而创建了两个实例。

3、双重检查锁定机制

为了将懒汉式变为线程安全的模式，就要采用双重检查锁定机制，该机制的原理是加一个同步锁（类锁），就可以防止多个线程同时创建对象，因为他们现在是互斥的访问

class Singleton3 {
    // 私有静态成员变量
    private static volatile Singleton3 instance = null;
    // 私有构造函数
    private Singleton3() {
    }
    // 共有静态工厂方法
    public static Singleton3 getInstance() {
    // 判断 instance 是否为空,为空->加锁，创建实例（为了进程安全，再次判断），不为空->返回实例
        if(instance == null) {
            synchronized (Singleton3.class) {
                if(instance == null)
                    instance = new Singleton3();
            }
        }
        return instance;
    }
}

四、饿汉式与懒汉式的优缺点

饿汉模式不需要考虑线程安全问题，调用速度和访问速度优于懒汉模式，但是由于它不管是否被调用都会提前创建类的实例，所以资源利用效率比较低，系统加载时间比较长。

懒汉模式实现了延迟加载，但是需要克服多个线程同时访问的问题，需要通过双重检查锁定机制进行控制，导致系统性能受到一定影响。

总结

本章的内容是java单例模式的实现，为什么要使用单例模式可以参考

https://blog.csdn.net/love_java_cc/article/details/52161884