雙重檢查模式

public class Singleton { 
 private volatile static Singleton singleton; //1:volatile修飾
 private Singleton (){} 
 public static Singleton getSingleton() { 
 if (singleton == null) { //2:減少不要同步，優(yōu)化性能
  synchronized (Singleton.class) { // 3：同步，線程安全
  if (singleton == null) { 
   singleton = new Singleton(); //4：創(chuàng)建singleton 對象
  } 
  } 
 } 
 return singleton; 
 } 
}

推薦理由：

1. 延遲初始化。和懶漢模式一致，只有在初次調(diào)用靜態(tài)方法getSingleton，才會初始化signleton實(shí)例。
2. 性能優(yōu)化。同步會造成性能下降，在同步前通過判讀singleton是否初始化，減少不必要的同步開銷。
3. 線程安全。同步創(chuàng)建Singleton對象，同時(shí)注意到靜態(tài)變量singleton使用volatile修飾。

為什么要使用volatile修飾？

雖然已經(jīng)使用synchronized進(jìn)行同步，但在第4步創(chuàng)建對象時(shí)，會有下面的偽代碼：

memory=allocate(); //1：分配內(nèi)存空間
ctorInstance(); //2:初始化對象
singleton=memory; //3:設(shè)置singleton指向剛排序的內(nèi)存空間

當(dāng)線程A在執(zhí)行上面?zhèn)未a時(shí)，2和3可能會發(fā)生重排序，因?yàn)橹嘏判虿⒉挥绊戇\(yùn)行結(jié)果，還可以提升性能，所以JVM是允許的。如果此時(shí)偽代碼發(fā)生重排序，步驟變?yōu)?->3->2,線程A執(zhí)行到第3步時(shí)，線程B調(diào)用getsingleton方法，在判斷singleton==null時(shí)不為null，則返回singleton。但此時(shí)singleton并還沒初始化完畢，線程B訪問的將是個(gè)還沒初始化完畢的對象。當(dāng)聲明對象的引用為volatile后，偽代碼的2、3的重排序在多線程中將被禁止!

靜態(tài)內(nèi)部類模式

public class Singleton { 
 private Singleton(){
 }
  public static Singleton getSingleton(){ 
  return Inner.instance; 
 } 
 private static class Inner { 
  private static final Singleton instance = new Singleton(); 
 } 
} 

推薦理由：

1. 實(shí)現(xiàn)代碼簡潔。和雙重檢查單例對比，靜態(tài)內(nèi)部類單例實(shí)現(xiàn)代碼真的是太簡潔，又清晰明了。
2. 延遲初始化。調(diào)用getSingleton才初始化Singleton對象。
3. 線程安全。JVM在執(zhí)行類的初始化階段，會獲得一個(gè)可以同步多個(gè)線程對同一個(gè)類的初始化的鎖。

如何實(shí)現(xiàn)線程安全？

線程A和線程B同時(shí)試圖獲得Singleton對象的初始化鎖，假設(shè)線程A獲取到了，那么線程B一直等待初始化鎖。線程A執(zhí)行類初始化，就算雙重檢查模式中偽代碼發(fā)生了重排序，也不會影響線程A的初始化結(jié)果。初始化完后，釋放鎖。線程B獲得初始化鎖，發(fā)現(xiàn)Singleton對象已經(jīng)初始化完畢，釋放鎖，不進(jìn)行初始化，獲得Singleton對象。

在涉及到反射和序列化的單例中，建議使用下文的枚舉類型模式。

其他類型的單例模式

懶漢模式(多線程不安全)

public class Singleton { 
  private static Singleton instance = new Singleton(); 
  private Singleton (){} 
  public static Singleton getInstance() { 
  return instance; 
  } 
}

餓漢單例模式(多線程安全)

public class Singleton { 
  private static Singleton instance = new Singleton(); 
  private Singleton (){} 
  public static Singleton getInstance() { 
  return instance; 
  } 
}

餓漢模式的線程安全同樣通過類加載解決同步問題，但沒有達(dá)到懶加載目的。（這里非常感謝之初z-chu的指正）

枚舉單例模式(多線程安全)

public enum Singleton {
  INSTANCE;
  
  public void doSomething(){
    //todo doSomething
  }
}

在Joshua Bloch大神的《Effective Java》是推薦該方法的。雖然線程安全，在實(shí)際開發(fā)中，還沒有被廣泛采用。因?yàn)樘^簡潔以致于可讀性較差，還沒有在實(shí)戰(zhàn)中被廣泛推廣。枚舉單例模式的線程安全同樣利用靜態(tài)內(nèi)部類中講到類初始化鎖。枚舉單例模式能夠在序列化和反射中保證實(shí)例的唯一性。

高手之間的過招，必選擇枚舉單例模式。

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，謝謝大家對腳本之家的支持。

最新評論