Java 實(shí)例解析單例模式
單例模式的介紹
單例對象（Singleton）是一種常用的設(shè)計模式。在實(shí)際使用中，單例對象能保證在一個JVM中，該對象只存在一個實(shí)例存在。
優(yōu)點(diǎn)
1、減少系統(tǒng)開銷，提高系統(tǒng)性能
2、省去了new操作符，降低了系統(tǒng)內(nèi)存的使用頻率，減輕GC壓力
3、避免對共享資源的多重占用
缺點(diǎn)
1、不適應(yīng)用多變的對象
2、擴(kuò)展困難
3、單例類的職責(zé)過重，在一定程度上違背了“單一職責(zé)原則”。
Synchronized
Synchronized示例
介紹單例模式前，我們現(xiàn)介紹一下Synchronized
示例如下：
建立一個內(nèi)部類，并開啟子線程，如果實(shí)例該類，則自動執(zhí)行test1（）方法
class SynchronizedTest implements Runnable {
private int count;
public SynchronizedTest() {
count = 0;
}
@Override
public void run() {
test1();
}
private void test1() {
synchronized (this) {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + count++);
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
構(gòu)造一個SynchronizedTest 對象，傳入兩個線程對象
SynchronizedTest test = new SynchronizedTest();
Thread thread1 = new Thread(test,"test1");
Thread thread2 = new Thread(test,"test2");
thread1.start();
thread2.start();
由結(jié)果可知，當(dāng)一個對象持有該代碼塊時，另一個線程訪問不到被鎖住的代碼塊，只要當(dāng)前一線程執(zhí)行完成，另一線程才能執(zhí)行。
test1:0
test1:1
test1:2
test1:3
test1:4
test2:5
test2:6
test2:7
test2:8
test2:9
Synchronized與非Synchronized
建立一個內(nèi)部類
class SynchronizedTest implements Runnable {
private int count;
public SynchronizedTest() {
count = 0;
}
@Override
public void run() {
if (Thread.currentThread().getName().equals("S")) {
test1();
} else {
test2();
}
}
public void test1() {
synchronized (this) {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++));
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
public void test2() {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + count);
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
SynchronizedTest test = new SynchronizedTest();
Thread thread1 = new Thread(test,"S");
Thread thread2 = new Thread(test,"N");
thread1.start();
thread2.start();
由結(jié)果可知，一個線程訪問Synchronized修飾的代碼塊，另一個線程訪問非Synchronized代碼塊不受阻塞
S:0
N:1
N:2
S:1
N:2
S:2
S:3
N:4
S:4
N:5
Singleton
第一個示例
此示例實(shí)現(xiàn)了單例，但是如果放在多線程當(dāng)中，將會漏洞百出
我們接著看下一個改良示例
public class Singleton {
/* 持有私有靜態(tài)實(shí)例，防止被引用，此處賦值為null，目的是實(shí)現(xiàn)延遲加載 */
private static Singleton instance = null;
/* 私有構(gòu)造方法，防止被實(shí)例化 */
private Singleton() {
}
/* 靜態(tài)工程方法，創(chuàng)建實(shí)例 */
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
第二個示例
根據(jù)第一個示例，我們進(jìn)行改良，加上Synchronized。
但是每次調(diào)用getInstance（）方法時，都會對對象上鎖，為了減少系統(tǒng)開銷，我們一般在第一次創(chuàng)建對象的時候加鎖，后面就不需要了
我們接著看下一個改良示例
public static synchronized Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
第三個示例
我們對上一個示例進(jìn)行改良，只有在instance == null的時候，也就是第一次創(chuàng)建對象的時候，執(zhí)行加鎖的區(qū)域。此種寫法解決了上一個示例遺留的問題，但是在Java指令中創(chuàng)建對象和賦值操作是分開進(jìn)行的，也就是說instance = new Singleton();語句是分兩步執(zhí)行的。但是JVM并不保證這兩個操作的先后順序，也就是說有可能JVM會為新的Singleton實(shí)例分配空間，然后直接賦值給instance成員，然后再去初始化這個Singleton實(shí)例。
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (instance) {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
第四個示例
此代碼初看已經(jīng)沒有問題，如果在構(gòu)造方法中出現(xiàn)異常，那么實(shí)例將得不到創(chuàng)建
public class Singleton {
/* 私有構(gòu)造方法，防止被實(shí)例化 */
private Singleton() {
}
/* 此處使用一個內(nèi)部類來維護(hù)單例 */
private static class SingletonFactory {
private static Singleton instance = new Singleton();
}
/* 獲取實(shí)例 */
public static Singleton getInstance() {
return SingletonFactory.instance;
}
}
第五個示例
private static Singleton instance = null;
private Singleton(){
}
public static Singleton getInstance(){
if (instance == null){
sync();
}
return instance;
}
private static synchronized void sync(){
if (instance == null){
instance = new Singleton();
System.out.println("success");
}
}
到此這篇關(guān)于Java 實(shí)例解析單例模式的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java 單例模式內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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