Java 中单例模式的常见实现方式
2023-12-20 06:31:34
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3、DCL(Double Checked Lock)双检锁方式创建
??????? 3.2.1、为什么不直接在静态方法上加 synchronized 关键字,直接上锁?
??????? 3.2.2、为什么 synchronized 代码块中锁的是当前类对象,为什么不是 this ?
一、什么是单例模式?
????????单例模式是一种创建型设计模式,它确保类只有一个实例,并提供全局访问点让外部代码可以访问该实例。
????????在 Java 中,可以使用单例模式来实现一些全局性的操作,例如配置文件管理、线程池管理、数据库连接池管理等等。这些操作只需要在程序运行的时候创建一次实例,在整个程序生命周期内都可以通过该实例来访问这些全局资源。
二、单例模式有什么作用?
- 避免对不需要的对象进行重复的创建,从而节省系统资源。
- 提供一个全局可访问的唯一实例,方便对该实例进行管理和操作。
- 确保类只有一个实例存在,避免出现因为实例化多个对象而产生的各种问题,例如状态不一致、资源争抢等问题。
- 提供一种常用的解决方案,能够帮助程序员更好地组织和管理代码。
三、常见的创建单例模式的方式
?1、饿汉式创建
//线程安全
class HungrySingleton {
//在一开始就创建完成对象
private static HungrySingleton hungrySingleton = new HungrySingleton();
//私有的构造方法,别的类中无法对该类进行创建
private HungrySingleton() {
}
//使用静态方法,直接使用 类名. 的形式就可以调用该方法
public static HungrySingleton getInstance() {
return HungrySingleton.hungrySingleton;
}
}
2、懒汉式创建
//线程不安全
class LazySingleton {
//一开始命名了对象,但是并没有创建
private static LazySingleton lazySingleton;
private LazySingleton() {
}
//当存在多个线程调用该方法,就会导致创建的对象不一致。
public static LazySingleton getInstance() {
if (lazySingleton == null) {
lazySingleton = new LazySingleton();
}
return lazySingleton;
}
}
3、DCL(Double Checked Lock)双检锁方式创建
//基于懒汉式进行双检锁,线程安全
class DCLSingleton {
//需要使用 volatile 关键字防止指令重排,因为对象的创建过程中存在着半初始化过程
private static volatile DCLSingleton dclSingleton;
private DCLSingleton() {
}
public static DCLSingleton getInstance() {
//第一步:先进行判断对象是否为空,避免了所有线程访问直接就去竞争锁
if (dclSingleton == null) {
//第二步:对一个线程加锁,其他线程等待
synchronized (DCLSingleton.class) {
/*第三步:会继续判断对象是否创建,
是为了避免当时有多个线程到达第二步的等待阶段,一旦对象创建完成,锁被释放,
此时其他的线程就会获取锁,如果不判断就会创建新的对象*/
if (dclSingleton == null) {
dclSingleton = new DCLSingleton();
}
}
}
return dclSingleton;
}
}
3.1、synchronized 同步锁的基本使用
/**
* synchronized的不同使用地点的不同含义。
* 要保证锁的对象是不会变化的。
*/
public class SynchronizedTest {
//1.使用在静态方法上,此时锁的对象为当前类对象 => SynchronizedTest.class
public static synchronized void Test(){
}
//2.使用在非静态方法上,此时锁的对象是当前类的对象 => this
public synchronized void Test1(){
Object o=new Object();
//3.synchronized代码块,此时锁的对象是括号中的对象
synchronized(o){
}
}
}
3.2、使用 DCL 中存在的疑问
??????? 3.2.1、为什么不直接在静态方法上加 synchronized 关键字,直接上锁?
/* 在方法上直接使用 synchronized 关键字,是对整个方法都加锁了,
就算对象已经创建,也会使得每个线程来访问都要进行同步操作,降低效率
public static synchronized DCLSingleton getInstance(){
if(dclSingleton==null){
dclSingleton=new DCLSingleton();
}
return dclSingleton;
}*/
??????? 3.2.2、为什么 synchronized 代码块中锁的是当前类对象,为什么不是 this ?
????????在Java中,synchronized关键字可以用于不同的锁定对象。如果我们在DCL中使用当前类的对象 this 作为锁定对象,那么每个线程都会尝试获取该锁,这样就无法实现同步。因为每个线程都会创建自己的对象实例,而不是共享同一个实例。
????????通过在synchronized代码块中使用当前类对象作为锁定对象,可以保证在多线程环境下只有一个线程能够进入该代码块,从而实现对象的单例模式。这是因为类对象是唯一的,所有线程都可以通过该对象来同步访问代码块。
文章来源:https://blog.csdn.net/qq_58417838/article/details/135078807
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