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Java中的四種單例模式淺析

更新時(shí)間：2017年05月11日 11:54:37 作者：柒

這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于Java中四種單例模式的相關(guān)資料，其中包括餓漢式、懶漢式、懶漢式(雙重鎖)及內(nèi)部類(lèi)等四種，分別給出了詳細(xì)的示例代碼和介紹，需要的朋友們下面來(lái)一起看看吧。

前言

近期在做支付，一開(kāi)始圖省事，也是為了調(diào)試方便，支付的alipayClient和tradeService都是使用的時(shí)候去拿，這樣就會(huì)導(dǎo)致創(chuàng)建多次。為了節(jié)省資源，統(tǒng)一配置成單例模式。

什么是單例

Singleton(單例)是設(shè)計(jì)模式的一種,為了保證一個(gè)類(lèi)僅有一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)訪問(wèn)它的全局訪問(wèn)點(diǎn)。

單例特點(diǎn)

單例類(lèi)確保自己只有一個(gè)實(shí)例(構(gòu)造函數(shù)私有:不被外部實(shí)例化,也不被繼承)。
單例類(lèi)必須自己創(chuàng)建自己的實(shí)例。
單例類(lèi)必須為其他對(duì)象提供唯一的實(shí)例。

單例應(yīng)用

資源管理器,回收站,打印機(jī)資源,線程池,緩存,配置信息類(lèi),管理類(lèi),控制類(lèi),門(mén)面類(lèi),代理類(lèi)通常被設(shè)計(jì)為單例類(lèi)。如果程序有多個(gè)類(lèi)加載器又同時(shí)使用單例模式就要保證單例的唯一性了。

實(shí)現(xiàn)方式

餓漢式

/**
 * 餓漢式
 *
 */
public class Singleton {
 private static Singleton instance = new Singleton();
 //私有的默認(rèn)構(gòu)造子，保證外界無(wú)法直接實(shí)例化 
 private Singleton() {} 
 //提供全局訪問(wèn)點(diǎn)獲取唯一的實(shí)例 
 public static Singleton getInstance() { 
   return instance; 
 } 
}

如果開(kāi)銷(xiāo)比較大，希望用到時(shí)才創(chuàng)建就要考慮延遲實(shí)例化,就要用后面的方法了。

懶漢式

/**
 * 懶漢式
 */
public class Singleton {
 private static Singleton instance;
 //私有的默認(rèn)構(gòu)造子，保證外界無(wú)法直接實(shí)例化 
 private Singleton() {} 
 public static synchronized Singleton getInstance() { 
  if(instance==null){
   instance = new Singleton();
  }
  return instance; 
 } 
}

懶漢式(雙重鎖)

“雙檢鎖”(Double-Checked Lock)盡量將”加鎖”推遲,只在需要時(shí)”加鎖”(僅適用于java 5.0 以上版本,volatile保證原子操作)。

happens-before:”什么什么一定在什么什么之前運(yùn)行”,也就是保證順序性。

現(xiàn)在的CPU有亂序執(zhí)行的能力(也就是指令會(huì)亂序或并行運(yùn)行,可以不按我們寫(xiě)代碼的順序執(zhí)行內(nèi)存的存取過(guò)程),并且多個(gè)CPU之間的緩存也不保證實(shí)時(shí)同步,只有上面的happens-before所規(guī)定的情況下才保證順序性。

JVM能夠根據(jù)CPU的特性(CPU的多級(jí)緩存系統(tǒng)、多核處理器等)適當(dāng)?shù)闹匦屡判驒C(jī)器指令,使機(jī)器指令更符合CPU的執(zhí)行特點(diǎn)，最大限度的發(fā)揮機(jī)器的性能.

如果沒(méi)有volatile修飾符則可能出現(xiàn)一個(gè)線程t1的B操作和另一線程t2的C操作之間對(duì)instance的讀寫(xiě)沒(méi)有happens-before，可能會(huì)造成的現(xiàn)象是t1的B操作還沒(méi)有完全構(gòu)造成功，但t2的C已經(jīng)看到instance為非空，這樣t2就直接返回了未完全構(gòu)造的instance的引用，t2想對(duì)instance進(jìn)行操作就會(huì)出問(wèn)題。

volatile 的功能:

避免編譯器將變量緩存在寄存器里
避免編譯器調(diào)整代碼執(zhí)行的順序

優(yōu)化器在用到這個(gè)變量時(shí)必須每次都小心地重新讀取這個(gè)變量的值，而不是使用保存在寄存器里的備份

/**
 * 懶漢式(雙重鎖)
 */
public class Singleton {
 //使用 volatile 保證可見(jiàn)性
 private volatile static Singleton instance;
 //私有的默認(rèn)構(gòu)造子，保證外界無(wú)法直接實(shí)例化 
 private Singleton() {} 
 public static Singleton getInstance() { 
  if(instance==null){
   synchronized(Singleton.class){
    if(instance==null){
     instance = new Singleton();
    }
   }
  }
  return instance; 
 } 
}

內(nèi)部類(lèi)

/**
 * 內(nèi)部類(lèi)
 */
public class Singleton {
 //私有的默認(rèn)構(gòu)造子，保證外界無(wú)法直接實(shí)例化 
 private Singleton() {} 
 /**
  * 類(lèi)級(jí)的內(nèi)部類(lèi)，也就是靜態(tài)的成員式內(nèi)部類(lèi)，該內(nèi)部類(lèi)的實(shí)例與外部類(lèi)的實(shí)例
  * 沒(méi)有綁定關(guān)系，而且只有被調(diào)用到才會(huì)裝載，從而實(shí)現(xiàn)了延遲加載
  */
 private static class SingletonHolder{
  /**
   * 靜態(tài)初始化器，由JVM來(lái)保證線程安全
   */
  private static Singleton instance = new Singleton();
 }
 public static Singleton getInstance() { 
  return SingletonHolder.instance; 
 } 
}

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部?jī)?nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作能帶來(lái)一定的幫助，如果有疑問(wèn)大家可以留言交流，謝謝大家對(duì)腳本之家的支持。

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