设计模式的单例模式

设计模式的单例模式 单例模式 饿汉式

饿汉式
类加载到内存后，就实例化一个单例，JVM保证线程安全
简单实用，推荐使用
唯一缺点：不管是否用到与否，类装载时就完成实例化

public class Mgr01 {
    //2、通过静态常量获取初始化
    private static final Mgr01 INSTANCE = new Mgr01();
	//1、私有化构造方式，确保其他类创建不了
    private Mgr01() {
    }
	//3、外部只能通过此方式获取该类对象
    public static Mgr01 getInstance(){
        return INSTANCE;
    }

    public void m(){
        System.out.println("m");
    }
	//测试
    public static void main(String[] args) {
        Mgr01 m1 = Mgr01.getInstance();
        Mgr01 m2 = Mgr01.getInstance();
        System.out.println(m1==m2);
    }
}

比较而言，第二种只不过是那static初始化了一下INSTANCE

public class Mgr02 {
    private static final Mgr02 INSTANCE ;
    static{
        INSTANCE = new Mgr02();
    }

    private Mgr02() {
    }

    public static Mgr02 getInstance(){
        return INSTANCE;
    }

    public void m(){
        System.out.println("m");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Mgr02 m1 = Mgr02.getInstance();
        Mgr02 m2 = Mgr02.getInstance();
        System.out.println(m1==m2);
    }
}

懒汉式

懒汉式
lazy loading

虽然达到了按需初始化的目的，但却带来线程不安全的问题

public class Mgr03 {
    private static Mgr03 INSTANCE;

    private Mgr03() {
    }

    public static Mgr03 getInstance(){
        if (INSTANCE==null){

            try {
                Thread.sleep(1);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            INSTANCE = new Mgr03();
        }
        return INSTANCE;
    }

    public void m(){
        System.out.println("m");
    }

    public static void main(String[] args) {
        for (int i=0 ; i<100 ; i++) {
            new Thread(() -> System.out.println(Mgr03.getInstance().hashCode())).start();
        }
    }
}

运行main方法会发现我们使用的对象的hashCode地址不一样

可以通过synchronized解决，但也带来效率下降

每次运行到synchronized方法时，都会上锁，导致效率变低

public class Mgr04 {
    private static Mgr04 INSTANCE;

    private Mgr04() {
    }

    public static synchronized Mgr04 getInstance(){
        if (INSTANCE==null){

            try {
                Thread.sleep(1);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            INSTANCE = new Mgr04();
        }
        return INSTANCE;
    }

    public void m(){
        System.out.println("m");
    }

    public static void main(String[] args) {
        for (int i=0 ; i<100 ; i++) {
            new Thread(() -> System.out.println(Mgr04.getInstance().hashCode())).start();
        }
    }
}

双重检测锁 一重检测锁（此方法不产生效果）

public class Mgr05 {
    private static volatile Mgr05 INSTANCE;

    private Mgr05() {
    }

    public static Mgr05 getInstance(){
        if (INSTANCE==null){
            //妄图通过减少同步代码块的方式提高效率
            synchronized(Mgr05.class){
                try {
                    Thread.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                INSTANCE = new Mgr05();
            }

        }
        return INSTANCE;
    }

    public void m(){
        System.out.println("m");
    }

    public static void main(String[] args) {
        for (int i=0 ; i<100 ; i++) {
            new Thread(() -> System.out.println(Mgr05.getInstance().hashCode())).start();
        }
    }
}

因为synchronized在if里面，所以可能有多个线程同时进入if，导致单例模式失效，如果if写到synchronized里面，和方法synchronized一样，多以需要双重检测锁的

双重检测锁

public static Mgr06 getInstance(){
    if (INSTANCE==null){
        synchronized(Mgr06.class){
            //双重检查
            if (INSTANCE==null){
                try {
                    Thread.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                INSTANCE = new Mgr06();
            }
        }

    }
    return INSTANCE;
}

第二个if是前几次多个线程进入第一个if时，对这些INSTANCE的过滤，过滤之后将不会进入第二个if，不需要添加锁了，使效率提升

静态内部类

静态内部类方式
JVM保证单例
加载外部类时不会加载内部类，这样可以实现懒加载

public class Mgr07 {
    private  Mgr07(){

    }
    private static class Mgr07Holder{
        private final static Mgr07 INSTANCE = new Mgr07();
    }

    public static Mgr07 getInstance(){
        return Mgr07Holder.INSTANCE;
    }

    public void m() {
        System.out.println("m");
    }

    public static void main(String[] args) {
        for (int i=0 ; i<100 ; i++) {
            new Thread(() -> System.out.println(Mgr06.getInstance().hashCode())).start();
        }
    }
}

枚举

不仅可以解决线程同步，还可以防止反序列化

因为枚举没有构造方法，产生的

public enum Mgr08 {

    INSTANCE;

    public void m(){

    }

    public static void main(String[] args) {
        for (int i=0 ; i<100 ; i++) {
            new Thread(() -> System.out.println(Mgr06.getInstance().hashCode())).start();
        }
    }
}