Java单例模式的知识点详解

2020-02-19 20:01:25丽君

懒汉模式与饿汉模式

懒汉模式就是懒加载,用到的时候去加载,存在线程安全问题,需要手动地加锁控制。它的优点是类加载的速度比较快,按需加载,节省资源。

饿汉模式就是在类加载的时候会创建出实例。它天生就不存在线程安全问题。但是类加载的速度会变慢且耗费资源。

懒汉模式-单重检查

示例代码如下:

public class LazySingleton {

  private static LazySingleton singletoninstance = null;
  private Object data = new Object();

//私有化构造方法
  private LazySingleton(){

  }
//加锁访问
  public static synchronized LazySingleton getInstance(){

    if(singletoninstance == null){
      singletoninstance = new LazySingleton();
    }
    return singletoninstance;
  }

  public Object getData() {
    return data;
  }

  public void setData(Object data) {
    this.data = data;
  }
}

测试代码如下:

public class TestThread extends Thread {

  @Override
  public void run() {

    LazySingleton instance = LazySingleton.getInstance();
    System.out.println(instance.getData());
  }
}

public static void main(String[] args) {

    for(int i =0;i < 10;i++){
      TestThread t = new TestThread();
      t.start();
    }
  }
}

运行结果如下:

java.lang.Object@306d3b64
java.lang.Object@306d3b64
java.lang.Object@306d3b64
java.lang.Object@306d3b64
java.lang.Object@306d3b64
java.lang.Object@306d3b64
java.lang.Object@306d3b64
java.lang.Object@306d3b64
java.lang.Object@306d3b64
java.lang.Object@306d3b64

打印出同一个object对象,表明是从同一个LazySingleton对象中获取的数据。

但是上述代码存在一个显著的问题:多个线程同时访问getInstance()方法都是排队式的,即使该instance已经被创建的情况下。然而,如果该instance已经被创建,是可以支持并发访问的。需要对锁的控制细粒度化。

懒汉模式-双重检查

public class LazySingleton {
//声明为volatile变量
  private static volatile LazySingleton singletoninstance = null;
  private Object data = new Object();

  private LazySingleton(){

  }

  public static synchronized LazySingleton getInstance(){

    if(singletoninstance == null){
      synchronized (LazySingleton.class) {
        //这个第二重的的检查是必要的
        if(singletoninstance == null)
          singletoninstance = new LazySingleton();
      }
    }
    return singletoninstance;
  }

  public Object getData() {
    return data;
  }

  public void setData(Object data) {
    this.data = data;
  }
}

第二重检查是为了防止:

线程A发现instance未被创建,于是申请锁,进入临界区创建instance;于此同时另一个线程也发现instance未被创建,于是也要申请锁去创建instance,问题就这样发生了。而且,这个instance变量要被声明为volatile,也就是其中一个线程对它就行修改之后(也就是实例化),这一修改立马对其他线程可见,避免了无谓的等待。