单例模式的简单理解

Posted 2021-05-01 CppTeam

单例模式

定义：在应用单例模式时，一个类只能有一个对象。这个对象只能自行创建，可以全局有效。

• 饿汉式单例
• 懒汉式单例
• 静态内部类
• 枚举方式

饿汉式单例

饿汉式单例，顾名思义。类加载时就创建一个实例，调用方法时提供实例。它的线程安全由JVM提供。缺点就是初始化时，可能会因为要分配多个实例，占用较多的资源。

上代码

/** * 饿汉式单例 */public class Hungry {

//可能浪费空间 private byte[] data1 =new byte[1024*1024]; private byte[] data2 =new byte[1024*1024];
 // 构造反法私有化，不允许外部访问，确保自行创建实例 private Hungry(){
 }
 // 创建唯一的静态实例，确保唯一性 private final static Hungry HUNGRY =new Hungry();
 // 提供一个获取实例的公有方法，确保全局有效 public static Hungry getInstance(){ return HUNGRY; }
}

懒汉式单例

懒汉式单例，顾名思义，比较“懒”，延迟加载，类记载时不创建实例，而是先声明一个实例，调用方法时提供实例

/** * 懒汉式单例 */public class LazyMan {
 private LazyMan(){
 synchronized (LazyMan.class){ //相当于是第三层锁 if (lazyMan!=null){ throw new RuntimeException("不要试图使用反射破化单例"); } }
 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"ok"); }
 /**双重检测锁+原子性操作 * */ //声明一个实例 private volatile static LazyMan lazyMan; //第二层锁 //volatile 修饰符阻止了变量访问前后的指令重排，保证指令的执行顺序

 public static LazyMan getInstance(){ if (lazyMan==null){ //第一层检测 synchronized (LazyMan.class){ //第一层锁 if (lazyMan==null){ //第二层检测 lazyMan=new LazyMan(); //不是一个原子操作 /** * instance = new DoubleCheckIdGenerator(); 并不是一个原子操作， * 1. 分配内存空间 * 2. 执行构造方法 * 3. 把这个对象指向这个空间 * 在创建的过程中，因为JVM的优化，2和3这两个步骤是可以发生指令重排的，这就导致了多线程情况下，会返回没经过初始化的对象，加个volatile既可以解决这个问题 */ } } } return lazyMan; }

整个代码的实现思路：先声明一个带volatile修饰符的实例，当这个实例是空的时候，给这个实例上把锁 ，保证只有一个线程进入。当第一个线程结束后可能还会由进程进来，创建多个对象，造成线程不安全，所以要进行第二次检测。

静态内部类

静态内部类思想的精妙之处在于“静态内部类”，什么意思呢？

静态内部类定义的实例属于类，而不是属于某个对象。当加载外部类Holder时不会创建内部类InnerClass的实例对象，只有调用getInstance()方法时才会创建HOLDEE实例对象。HOLDER 的线程安全由JVM保证。

/** * 静态内部类 */public class Holder {
 private Holder(){
 }
 public static Holder getInstance(){ return InnerClass.HOLDER; } public static class InnerClass{
 private static final Holder HOLDER=new Holder(); }}

枚举方式

枚举方式实现的单例模式不仅能避免多线程同步的问题，也可以防止反射的破坏。

import java.lang.reflect.Constructor;import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
/** * 枚举类型 * enum是什么。本身也是一个class类 */public enum EnumSingle {
 INSTANCE;
 public EnumSingle getInstance() { return INSTANCE; }} class Test{ public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException,IllegalAccessException, InvocationTargetException,InstantiationException { EnumSingle instance = EnumSingle.INSTANCE; Constructor<EnumSingle> declaredConstructor = EnumSingle.class.getDeclaredConstructor(String.class, int.class); declaredConstructor.setAccessible(true); EnumSingle instance1 = declaredConstructor.newInstance();
 //输出测试 System.out.println(instance); System.out.println(instance1); } }