java设计模式之--单例模式

Posted 2020-08-09

前言：最近看完《java多线程编程核心技术》一书后，对第六章的单例模式和多线程这章颇有兴趣，我知道我看完书还是记不住多少的，写篇博客记录自己所学的只是还是很有必要的，学习贵在坚持。

单例模式，也就是一个类只有一个实例，任何对象要访问这个类只能通过这个实例对象来访问，我们把房子比喻一个java类，每个房子只有一把钥匙（好比每个类只有一个实例），这样唯有房子的主人才有这个钥匙才能访问房子，其他人访问不了。

我们来看一下怎么写一个单例模式的java代码，方法有很多种：

1.立即加载（也叫饿汉模式）

    我们来看下具体的代码

   

package singleton;

public class Myclass {
    //类加载初始化的时候就会生成一个实例
    private static Myclass myclass=new Myclass();
    //把构造函数使用private修饰符修饰
    private Myclass() {
    }
    public static Myclass getInstance() {
        return myclass;
    }

}

既然构造函数是私有的，那我们怎么调用这个类的对象呢？我们可以通过类名+方法的方式来获取这个对象，代码如下：

package singleton;

public class Test1 {

    public static void main(String[] args) {
        //不能通过new来生成一个Myclass对象，编译报错
        //Myclass myclass=new Mycalss();
        Myclass myclass1=Myclass.getInstance();
        Myclass myclass2=Myclass.getInstance();
        //我们来打印一下上面两个对象的hashcode
        System.out.println(myclass1.hashCode());
        System.out.println(myclass2.hashCode());
    }

}

2.延迟加载（也叫懒汉模式）

下面我们来看看懒汉模式，也就是调用get方法的时候才实例化一个对象出来

package singleton;

public class Myclass_1 {
   private static Myclass_1 myclass_1;
   private Myclass_1() {
}
   public static Myclass_1 getInstance() {
    if (myclass_1!=null) {
        
    } else {
        myclass_1=new Myclass_1();
    }
    return myclass_1;
}
   
}

测试代码

package singleton;

public class Test1 {

    public static void main(String[] args) {
        //不能通过new来生成一个Myclass对象，编译报错
        //Myclass myclass=new Mycalss();
        /*Myclass myclass1=Myclass.getInstance();
        Myclass myclass2=Myclass.getInstance();*/
        Myclass_1 myclass1=Myclass_1.getInstance();
        Myclass_1 myclass2=Myclass_1.getInstance();
        //我们来打印一下上面两个对象的hashcode
        System.out.println(myclass1.hashCode());
        System.out.println(myclass2.hashCode());
    }

}

运行结果和上面的图是一样的

其实这里有一个很大的问题。那就是懒汉模式在多线程模式下是完全错误的

 我们来看看在多线程下是什么样子的

线程类代码如下：

package singleton;

public class Mythread extends  Thread{
    public void run() {
        System.out.println(Myclass_1.getInstance().hashCode());
    }
}

测试代码：

package singleton;

public class RunTest {
public static void main(String[] args) {
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        new Mythread().start();
    }
}
}

运行结果

可以看出在多线程下生成了两个不同的实例对象。而我们想要的是单例啊

下面的做法是直接在用synchronized关键字修饰getInstance，但是这个这样会锁住整个方法，效率低下

package singleton;

public class Myclass_1 {
   private static Myclass_1 myclass_1;
   private Myclass_1() {
}
   public static synchronized Myclass_1 getInstance() {
    if (myclass_1!=null) {
        
    } else {
        myclass_1=new Myclass_1();
    }
    return myclass_1;
}
   
}

下面的方法是使用同步语句块来做，效率也同样低下，和上面的做法半斤八两

package singleton;

public class Myclass_1 {
   private static Myclass_1 myclass_1;
   private Myclass_1() {
}
   public static  Myclass_1 getInstance() {
       synchronized (Myclass_1.class) {
           if (myclass_1!=null) {
                
            } else {
            
                myclass_1=new Myclass_1();
            }
    }
    
    return myclass_1;
}
   
}

我们来看看最高效的方法吧（何为高效？就是尽量把锁住的代码块缩小范围而又不发生错误），使用DCK双检查锁机制来解决

代码如下：

package singleton;

public class Myclass_1 {
   private static Myclass_1 myclass_1;
   private Myclass_1() {
}
   public static  Myclass_1 getInstance() {
           if (myclass_1!=null) {
                
            } else {
                synchronized (Myclass_1.class) {
　　　　　　　　　　　　//再次判断
                    if (myclass_1==null) {
                        
                        myclass_1=new Myclass_1();
                    } 
                }
            } 
       return myclass_1;
}
   
}

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